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节能与环保成为当今社会发展的两大主题,也是实现社会经济可持续发展所必需解决的问题。柴油机自1905年由德国的狄塞尔发明至今,凭借其燃油经济性好、循环热效率高和耐久性好等优点在各种动力装置、车辆上日益受到重视。然而,柴油车尾气的排放引起了一系列的环境问题,随着柴油车污染物排放法规越来越严格,国内外针对柴油车尾气的催化净化开展了大量的研究工作。如何高效净化柴油车的尾气排放污染物,使其对环境的危害降到最低,已成为汽车行业亟待解决的重要课题。研究发现一些具有特定功能的微/介孔材料在柴油车尾气净化领域具有极其广阔的应用前景。本课题围绕具有微/介孔结构复合材料的设计合成开展工作,并将其应用于柴油车尾气NOx的选择性催化还原以及柴油车尾气CO和CH的催化氧化。主要研究进展包括以下三个部分:(1)利用常规的表面活性剂CTAB,通过一步原位水热晶化工艺,在一个温和的反应环境中合成具有规整形貌的Cu和Bi共负载介孔沸石Beta,并且Cu和Bi活性组分高度均匀分散到介孔沸石Beta的介孔孔道中。研究结果表明:在NOx的NH3-SCR催化反应中,所制备的Cu和Bi共负载介孔沸石Beta催化剂具有更优异的催化性能,可以在较宽温度范围(170-430°C)内实现NOx的高效选择性催化还原。同时所制备的催化剂具有良好的N2选择性,优异的抗硫抗水性能和较好的稳定性。(2)针对非贵金属复合氧化物作为氧化型柴油车催化剂(DOC)材料开展相关研究。以H2O2作为沉淀剂,通过一步无模板氧化还原沉淀法合成了一系列介孔MnOx/CeO2复合氧化物催化剂,并考察了其对柴油车尾气CO和CH气体的催化氧化性能。研究结果表明:催化剂MnOx/CeO2-64对CO、C3H6和C3H8的氧化活性最佳,具有最低的起燃温度T50(105°C,140°C,180°C)和完全转化温度T100(150°C,190°C,230°C)。其优异的催化活性,主要归因于变价的Mn,Ce物种之间的协同催化作用。(3)探讨不同涂覆工艺、助剂La、贵金属Pt以及还原剂对蜂窝陶瓷整体式催化剂催化性能的影响,并对所制备蜂窝陶瓷整体式催化剂进行CO和CH的催化氧化性能的探索。研究结果表明:整体式蜂窝陶瓷催化剂的最佳涂覆工艺为两步涂覆工艺;引入助剂La和少量贵金属Pt有助于提高整体式催化剂的性能;在最优条件下所制备的整体式催化剂对CO、C3H6和C3H8的催化活性最佳,具有最低的起燃温度T50(125°C,145°C,210°C)和完全转化温度T100(175°C,175°C,260°C)。