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汽车排气产生的污染问题在当今社会受到了广泛的重视,催化净化是减少排气污染的一种有效手段.国内外汽车排气净化催化剂已逐步工业化生产,目前比较有成效的催化剂是三效催化剂(Three Way Catalyst简称TWC),但由于其主要活性成分是Pt、Pd、Rh等贵金属,故价格昂贵.该论文采用Ni作为活性组分来降低成本,并以γ-Al<,2>O<,3>为载体.但γ-Al<,2>O<,3>在高温下易发生相变,所以使载体保持稳定的组织结构十分关键.该实验采用CeO<,2>作为稳定剂和助剂.但CeO<,2>的主要缺点是热稳定性不高和低温下不易被还原.因此,该实验通过往CeO<,2>中掺杂ZrO<,2>并形成固溶体来提高Al<,2>O<,3>和CeO<,2>的热稳定性.由于纳米材料具有优良的表面效应,可制得高比表面积、高效、高选择性、高化学活性的纳米催化剂.该实验采用机械合金化(Mechanical Alloying,MA)的方法制备Al<,2>O<,3>-CeO<,2>-ZrO<,2>-Ni纳米复合催化剂,采用金相显微镜、X-Ray衍射、扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)等表征手段来鉴定催化剂各组分的微观组织结构.具体研究了Al<,2>O<,3>-CeO<,2>-ZrO<,2>-Ni复合粉末在高能球磨过程中的相结构和晶粒尺寸的变化规律,以及颗粒的微观分布特征等.该研究还将高能球磨法制备的复合催化材料进行焙烧试验,以模拟测试尾气催化剂在工作环境下的组织结构变化情况.该论文还研究了原材料的成分和含量对球磨产物的结构及其热稳定性的影响.最后,对制备Al<,2>O<,3>-CeO<,2>-ZrO<,2>-Ni复合粉末的整个球磨工艺路线进行了有效的优化.研究结果表明,机械合金化技术能够方便有效地制备Al<,2>O<,3>-CeO<,2>-ZrO<,2>-Ni纳米复合催化材料.Al<,2>O<,3>、CeO<,2>和ZrO<,2>的晶粒尺寸都随着球磨时间的延长而不断地减小.当球磨时间达到30h的时候,CeO<,2>的平均晶粒尺寸约20nm左右,颗粒约50nm.球磨粉末中添加适量的CeO<,2>、ZrO<,2>能够获得细小均匀的颗粒,并弥散分布于Al<,2>O<,3>基体的颗粒表面或微孔内,从而有效地稳定了Al<,2>O<,3>的晶型.工艺路线改善之后,Ni的颗粒很细小并均匀分散,同时由于高能球磨过程中CeO<,2>和ZrO<,2>形成了固溶体而更有效地提高了CeO<,2>、Al<,2>O<,3>的热稳定性和组织稳定性.该体系的催化剂具有良好的耐热性,其可忍耐的最高耐热温度达1000℃,已经达到甚至超过了国内目前的水平.