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柴油车因其良好的动力性和经济性而得到广泛的应用,颗粒物(PM)和氮氧化合物(NOx)是柴油车尾气排放的特征污染物。高性能的碳烟燃烧催化剂可实现颗粒捕集器在排气温度下的连续再生,而成为研究的热点。本文制备了系列碱金属掺杂的氧化锰基催化剂,研究了掺杂碱金属在紧密与松散两种接触状态下对催化剂活性影响的规律,得到以下结论: 碱金属掺杂均可提高MnOx基催化剂上碳烟燃烧的性能,并且碱金属离子的种类和掺杂量对氧化锰基催化剂上碳烟燃烧性能有显著的影响。对于同一种碱金属掺杂的催化剂,其碳烟燃烧的T50随着掺杂量的增大而降低;对于相同含量碱金属掺杂的催化剂,当掺杂量≧0.4时,其碳烟燃烧的T50随着掺杂离子半径的增大而逐渐降低。其中Cs0.6Mn表现出最佳的催化效果,紧密和松散接触条件下T50分别为315和400℃。 表征结果表明,碱金属掺杂后不仅可进入MnOx的晶格或者与其反应生成特定组成和结构的复合氧化物,提高催化剂表面OS/OL和Mn4+的比例,从而提高催化剂的本征活性;同时碱金属可以“游离”盐的形式存在,改善催化剂与碳烟颗粒之间的接触性能,提高其碳烟燃烧性能。