1、 毕业设计开题报告 化学工程与工艺 CuO-CeO2 催化碳颗粒燃烧性能研究 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 机动车污染已成为城市污染的主要污染源，并已直接威胁到人类健康。柴油是节能型燃料，同样功率的柴油机比汽油机可节约燃料近 25%，并且柴油发动机空燃比大，动力性能大大提高，因而发展柴油机轿车成了当前世界汽车业关注的热点之一，但同时，由柴油机排放物造成的环境污染问题也日益突出。而柴油机排放的尾气中主要污染物有碳烟颗粒物、一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物等，碳颗粒是汽车尾气污染中产生气味和可见脏污的 主要原因，其表面吸附许多有机污染物、重金属元素和一些致癌物质，极易被吸入肺部而致
2、病。 对于碳黑颗粒排放的解决主要有三种方法：一是燃料的改进或使用新型的替代燃料；二是柴油车发动机的改进；三是排放后处理系统。前两种方法不可能彻底解决碳黑颗粒的排放问题。用颗粒过滤器收集碳黑颗粒，同时使碳黑颗粒被氧化为 CO2，是减少碳黑颗粒物污染的最直接有效的排放后处理方法。然而，碳黑颗粒的热氧化温度高达825875K，柴油车的排气温度为 450675K。因此，需要一种催化活性高的催化剂来降低碳黑颗粒的氧化温度，使过滤器上的碳黑 颗粒被氧化除去而再生，避免碳黑颗粒在过滤器上的过度积累，堵塞过滤器 ,影响柴油车性能。 目前国内外采用的柴油机碳颗粒燃烧催化剂有：碱金属或碱土金属催化剂，贵金属催化剂
3、，过渡金属催化剂，复合型催化剂等。但由于贵金属催化剂中贵金属含量高、价格昂贵以及催化剂性能对制备条件敏感等原因，尚不能大规模应用于工业。以 CeO2 为载体的非贵金属催化剂，尤其是 CeO2 负载 Cu 催化剂，亦呈现出良好的催化性能。由于CeO2 在汽油车尾气三效催化剂中的重要性及其优异的储放氧和氧化还原功能 ,人们对铈基氧化物催化剂用于柴油机尾气碳颗粒燃烧 的研究较多。但是， Cu CeO2 催化剂用于碳颗粒燃烧的活性行为尚未见相关的研究报道。但是， Cu CeO2 催化剂用于碳颗粒燃烧的活性行为尚未见相关的研究报道。 本实验主要目的就是将 CuO-CeO2 催化剂用于碳颗粒的燃烧，通过研
4、究不同制备方法及 Cu 含量的催化剂的表征，以及对其进行热重测试，最终找出催化性能最佳的催化剂制备方法，条件和含量。 二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1. 通过查阅文献了解熟悉 CuO-CeO2 催化剂的几种制备方法，并拟定催化剂中 Cu的含量。 2. 对用同种方法制备的不同 Cu 含量的催化 剂和不同方法制备但 Cu 含量相同的催化剂进行表征（ TPR、 XRD、 AAS、 BET）处理，并用热重测试。 3. 通过实验所得的数据，进行对比，找出催化效果最佳的催化剂的制备方法、条件和含量。 三、研究步骤、方法及措施： 1.通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 2.通过指导老师
5、指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献综述。 3.用不同方法制作不同铜含量的催化剂。 4.测试催化剂的在碳催化燃烧中的热重以及催化剂的各种表征实验。 5.根据论文提纲结合实验数据，撰写论文初稿。 6.根据论文 初稿，收集的资料，修改成稿。 四、参考文献 1 LIU Jian (刘 坚 ), ZHAO Zhen (赵 震 ), XU Chunming (徐春明 ), DUAN Aijun (段爱军 ), JIANG Guiyuan (姜桂元 ).CeO2-supported vanadium oxide catalysts for soot oxidation: the ro
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