第39卷(2017)第4期
性能与排放
柴油机 Diesel Engine
Vol. 39(2017) No. 4
钾铜铈锆复合金属氧化物催化氧化碳烟颗粒的研究
龚星宇，管斌，李珂，林赫
（上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室，上海200240）
摘要：利用自蔓延高温然烧合成法（SHS）在商用空白催化型荣油颗粒过滤器（CDPF）载体上涂覆制备了一系列CuCeZrOz--及KCuCeZrO,-a催化剂，并利用碳烟颗粒快速加载装置对CDPF载体加载，以模拟真实的柴油机碳烟颗粒情况。程序升温氧化活性测试结果显示：CuCeZrO2-催化剂在
在铜(Cu)成分为90%时有最好的氧化活性；加入钾（K）之后，碳烟颗粒的低温氧化活性得到进一步改善，在K取代Cu含量的20%时活性最佳。研究表明：这两种催化剂有望取代责金属Pt成为新型非责金属CDPF催化剂。
关键词：CDPF；催化剂；碳烟颗粒；氧化活性；自菱延高温燃烧合成法
中图分类号：TK421*.5文献标识码：A文章编号：1001-4357(2017)04-0024-07
StudyontheCatalyticOxidationof CarbonSootParticleswithPotassium
CopperCeriumZirconiumCompositeMetalOxides
Gong Xingyu, Guan Bin, Li Ke, Lin He
( Key Laboratory for Power Machinery and Engineering of the Ministry of Education,
Shanghai Jiaotong University，Shanghai 200240)
Abstract: A series of CuCeZrO,-s and KCuCeZrO,- catalysts have been one step synthesized and coated in commercial blank CDPF vectors by self propagating high temperature synthesis (SHS) method, and soot particles are loaded with a PM fast loading device to CDPF vectors to simulate the real diesel condi-tion of carbon soot particles. Temperature programmed oxidation activity test results show that the catalyst CuCeZrO,- oxidized particles through the low temperature oxidation of NO to NO, in the 800 × 10 - NO/ 6. 5% O,/ N, mixed gas. The one with 90% of Cu had the best oxidation activity. After the addition of K, the low temperature oxidation activity of the particles was further improved, and the catalysts with 20% K replaced of 90% Cu had the best activity. The above two catalysts could replace noble metal Pt tc be a new kind of non-noble metal CDPF catalyst.
Key words: CDPF; catalyst; carbon soot particle; oxidative activity; SHS method
0引言
柴油机排放的碳烟颗粒已经对环境造成了严重的影响。减少碳烟颗粒排放的方法之一是利用催化型柴油机颗粒过滤器（CDPF）过滤碳烟颗粒，然后通过催化氧化NO生成的高氧化性NO，来氧化碳
烟颗粒"]，从而实现CDPF中的碳烟颗粒再生。国内外对多种CDPF催化剂进行了研究，包括铈（Ce）基催化剂中加入过渡金属催化剂[39)、贵金属催化剂[24]、过渡金属催化剂(]和熔融盐[]等。目前商业常用的CDPF催化剂是铂（Pt）催化剂，但是Pt的价格昂贵，成本过高，急须研发出新型
收稿日期：2017-01-05；修回日期：2017-01-17
作者简介：龚星宇（1989-），男，硕土生，主要研究方向为内燃机排放控制技术，E-mail：gzm6285699@163.com。