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碳烟和NOx是柴油发动机尾气中的主要污染物。为了降低尾气中碳烟和NOx排放,通常是采用DPF,SCR以及NSR等柴油机后处理技术。通过采用催化氧化方法来降低碳烟起燃温度以及部分氧化NO,这对于DPF,SCR以及NSR等柴油机后处理技术是有益的。本文以Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂为研究对象,通过热重分析法研究催化剂对碳烟的起燃温度Ti和氧化速率峰值温度Tm的影响;通过模拟气试验平台,研究温度、不同锰铈比以及NO浓度对催化剂低温氧化NO活性的影响,为Mn-Ce/γ-Al2O3催化剂的应用提供试验和理论依据。本文通过溶胶-凝胶法制备了Mn-Ce/γ-Al2O3(x:y为摩尔比,x=4,5,6,7,8,9;y=10)催化剂,并利用XRD、SEM、TEM、XPS和H2-TPR等一系列表征技术对催化剂的结晶情况、表面微观形貌、催化剂各个组分(载体和活性组分)的分散情况、催化剂元素组成及价态和催化剂的还原性能等理化性能进行分析。表征结果表明,CeO2以立方萤石氧化铈结构存在,Mn主要以MnO2和Mn2O3的形式存在,并且部分Mnn+进入了CeO2晶格中形成了锰铈固溶体。催化剂活性颗粒在载体表面分散均匀,粒径大小在100nm-200 nm之间。催化剂表面存在晶格氧O2-(OⅠ)和化学吸附氧O-(OⅡ),与OⅠ相比,OⅡ具有较好的移动性,其含量越高,催化剂活性越强。其中,6Mn10Ce/γ-Al2O3中的OⅡ/(OⅠ+OⅡ)比较高,且6Mn10Ce/γ-Al2O3催化剂的H2-TPR还原温度最低。热重试验结果显示,8Mn10Ce/γ-Al2O3的Ti温度最低是360℃,Tm温度是570℃,和纯碳烟469.4℃的Ti以及623.8℃的Tm温度相比,Ti降低了约110℃,Tm温度降低了约54℃。4Mn10Ce/γ-Al2O3和9Mn10Ce/γ-Al2O3催化剂对碳烟的催化氧化效果较差,和纯碳烟相比Ti降低了约55℃,Tm温度降低了约30℃,表明Mn-Ce/γ-Al2O3(x:y为摩尔比,x=4,5,6,7,8,9;y=10)催化剂都可以有效降低碳烟的起燃温度以及氧化速率峰值温度。NO氧化活性试验结果显示,在250℃350℃时,催化剂的NO转换率随温度升高而升高。当温度为350℃时,NO转化效率达到最高,之后随温度升高而下降。催化剂的NO氧化性能由弱到强的顺序为:9Mn10Ce/γ-Al2O3<8Mn10Ce/γ-Al2O3<4Mn10Ce/γ-Al2O3<5Mn10Ce/γ-Al2O3<7Mn10Ce/γ-Al2O3<6Mn10Ce/γ-Al2O3。其中6Mn10Ce/γ-Al2O3催化剂在250℃时NO转化率达到22.04%,在350℃时NO转化率达到60%。对6Mn10Ce/γ-Al2O3催化剂进行不同NO浓度的氧化试验。在250℃时,NO浓度对NO转化率影响最大,750×10-6 v/v时较NO浓度为500×10-6 v/v时降低约2%,1000×10-6 v/v时,较NO浓度为500×10-6 v/v时下降约6.4%。高于350℃时,NO浓度对6Mn10Ce/γ-Al2O3催化剂NO氧化活性的影响不明显。