Ag/Al_(2)O_(3)对船舶发动机尾气HC与NO_(x)协同催化净化

作     者：杨新伟 郭江峰 周伟中 Yang Xinwei;Guo Jiangfeng;Zhou Weizhong

作者机构：沪东重机有限公司上海201206 中船动力(集团)有限公司上海201208 

出 版 物：《内燃机学报》 (Transactions of Csice)

年 卷 期：2024年第42卷第2期

页      面：144-152页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：上海市科技计划资助项目(20QB1400400 20dz1204200) 

主　　题：船舶发动机 氮氧化物 碳氢 选择性催化还原 

摘      要：船舶发动机尾气中的氮氧化物(NO_(x))和碳氢化合物(HC)对大气环境有较大的危害.直接利用HC作为还原剂与NO_(x)发生选择性催化还原脱硝反应(HC-SCR),实现对发动机尾气中的HC和NO_(x)协同催化净化,是非常具有应用前景的船舶尾气净化技术之一,而开发高性能的HC-SCR催化剂是该技术的核心.采用商业伽马型氧化铝(γ-Al_(2)O_(3))作为载体、硝酸银(AgNO_(3))作为前驱体,通过湿浸渍法制备了负载型银基氧化铝(Ag/Al_(2)O_(3))催化剂.经固定床反应器活性测试发现,纯γ-Al_(2)O_(3)载体在甲烷-SCR(CH_(4)-SCR)和丙烷-SCR(C_(3)H_(8)-SCR)中具有一定的催化活性,而负载银(Ag)后得到的催化剂(Ag/Al_(2)O_(3))在反应中的低温催化性能得到进一步提高.利用粉末X射线衍射技术(XRD)、紫外可见分光光谱(UV-Vis)、HC完全氧化、NO_(x)程序升温脱附(NO-O_(2)-TPD)及原位红外光谱(in situ DRIFTS)等表征手段,分析了Ag/Al_(2)O_(3)催化剂的主要物相组成以及Ag物种的状态,并详细阐述了Ag/Al_(2)O_(3)催化剂表面HC-SCR反应的反应路径,即:HC在催化剂表面Ag物种的作用下部分氧化形成活性中间体醋酸类物种;一氧化氮(NO)在催化剂载体表面吸附活化成单齿硝酸盐类物种;HC部分氧化中间体醋酸类物种与NO吸附活化物种单齿硝酸盐物种发生反应,生成氮气(N2)和水(H2O).