一种新催化剂载体研制.pdf

摘要讨论了涂层的重要组成部分一水玻璃的备项工艺性质以及影响这些工艺金属载体是很有发展潜力的催化剂载体形式之~。但其自身也有一些缺点:即由于陶瓷涂层和金属基体的热膨胀系数不同,而造成两者之间的附着力不够,从而使陶瓷涂层很容易脱落。这在一定程度上限制了金属载体更广泛的应用。所以,寻找一种新的催化剂载体材料或新的催化剂载体的制作工艺,以期解决陶瓷涂层和金属基体之间的结合力问题,已经成为本文借鉴了熔模铸造中水玻璃型壳制造的工艺过程,探讨了以水玻璃硬化后形成的产物为骨架、獳,为主要成膜物质的涂层用作催化剂载体的可行性。由于试验条件和时间的限制,本文所做的工作主要有:性质的各种因素。杓剖匝樘致哿怂玫酵坎愕母飨钚阅芤约坝跋煺些性能的主要因素。直鹬频昧私峋然梁吐然в不乃A一狝坎悖⒎治隽怂猛坎愕奈锵嘧槌珊臀⒐劢峁埂论文共分隆5章是绪论部分,主要介绍了本课题研究的目的及现实意义,本课题的国内外现状综述,本课题所做的工作,以及本文的创新点;第麓呋猎靥甯攀鲋校樯芰舜呋猎靥宓母拍罴靶阅芤G螅催化剂载体的分类,并从理论上讨论了催化剂载体上的催化反应。最后讨论了载体的物化性质对催化剂活性的影响:第滤A勰V煨涂牵主要介绍了熔模铸造中型壳的制造工艺及性能要求,还介绍了制壳的基本材料、水玻璃制壳粘接剂和型壳的硬化剂,最后探讨了水玻璃型壳的硬化机理。第率鞘匝椴糠帧T诒菊轮刑致哿怂AУ墓ひ招灾始坝跋煺庑工艺性质的各项因素,也探讨了水玻璃籄簈硬化涂层的各项性能,并分析了所得涂层的物相组成和微观结构。第率墙崾铩丶省看呋猎靥迦勰V焖Aв不一个重要的研究方向。
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本课题研究的目的及现实意义第滦髀性组分的亲和性较好,比较适宜于用作固体催化剂载体。但是,颗粒状载催化转化是废气净化的主要手段之一。常用的催化转化装置主要由三部分组成:催化剂载体活性组分【靥逶蚴瞧渲凶罨尽⒆罟丶囊蛩亍为了满足日益苛刻的废气排放法规和使用寿命的要求,载体要求几何表面积大、压力差小、热膨胀系数低、抗氧化性能好、高温机械性能优良等。从最早的氧化铝颗粒到各种整装式载体,多年以来,载体以其性能的不断改进满足了全世界对废气催化转化器目益严格的要求早期的催化转化载体广泛的采用氧化铝颗粒,主要成分是活性氧化铝汇荩琿ǔV瞥目的小球。其特点是比表面积大痝⒒登慷雀摺⒓鄹癖阋恕⒆疤钊菀住⒅圃旒虻ィ牖体的热容量大,且是堆积式装填,气阻大,对发动机排气造成很大的影响,在高温腐蚀性气流的冲刷下磨损很快,以它为载体的催化剂使用寿命很短。而且,在高温情况下,一一靥蹇帕会和催化活性组分发生反应,使该活性组分慢慢向载体中渗入,最终导致活性下降。由于这些致命的缺陷,颗粒状载体目前已趋于淘汰。由于颗粒状载体的局限性,整装式载体应运而生。整体式载体的特性主要包括材料特性和结构特性两方面,材料特性包括热膨胀系数、比热容、材料密度、孔隙率和机械强度等,结构特性由孔密度、前端开孔面积、水力直径、摩擦系数、载体长度、载体直径和几何表面积等。根据载体材料的不同,整装式载体由陶瓷蜂窝载体、金属蜂窝载体、金属网、片状载体和玻璃纤维载体等。一般来说,陶瓷蜂窝状载体的主要成分是堇青石珿·。其首次用于工业是年用于硝酸尾气。还、活性涂层⒋呋原脱色。年代初,公司和公司用烧结法生产陶瓷蜂窝载体用~武汉理工大学硕士学位论文
品化,年开始应用于治理汽车尾气。年代以后,国外一些高级轿压方式生产的堇青石陶瓷蜂窝载体,从此广泛应用于车辆废气排放、工业废气净化等许多领域。自年以来,陶瓷蜂窝载体不仅成功用于汽油车的催化转化,而且是捕捉柴油机碳颗粒物的主要手段。如今,%的汽车使用陶瓷蜂窝载体作为催化转化器的核心部件,其主要的优点有:腿刃浴⒒的途眯院谑》延玫但陶瓷蜂窝载体也存在着一些问题:限于制作工艺,蜂窝的孔径和壁厚不能做得很小,因而单位体积催化剂的几何外表面及自由界面不够大:耐急冷急热性能不好;质脆,机械强度不够理想;热惯性大,导热性差等。上世纪年代以来,人们研制了适宜的金属载体基本上能克服以上缺点。西德的晔紫瓤J佳芯拷鹗舴湮言靥澹晟车或震动剧烈的柴油车和两轮车上,已开始采用抗氧化性优良的不锈钢箔或合金制作的金属蜂窝载体。这些金属载体的出现使人们可以利用非尾气加热催化剂成为可能,这比陶瓷蜂窝载体单靠发动机排气和反应放热为催化剂的主要加热源具有明显的优势,可以大幅缩短起燃时间。这主要是利用金属的导电性,采用电加热金属蜂窝载体,得到的催化剂能在诖到起燃温度。。在国外。现已有以上的金属蜂窝载体应用实例,此外还有用许多单独的金属箔组合成蜂窝状的金属网片载体,载体的性能和蜂窝载体相类似。世界专利/刑岬搅艘恢纸鹗敉催化转化器。这种催化转化器在氨氧化法合成硝酸、汽车尾气净化、含溶剂的挥发性气体的去除等方面有着较大的应用前景。金属载体和陶瓷载