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根据新欧洲驾驶循环的测试,汽车在冷启动的前200s,尾气排放的CO和HC可占总排放量的60%-80%,要解决汽车冷启动排放问题,一般采用催化剂前置技术或者在发动机排气歧管出口处直接装一紧耦合净化器,可以起到瞬间起燃,有效降低汽车冷启动排放。但这也使得尾气净化催化剂所处的工作温度长时间处于900-1000℃,甚至可能更高。现目前采用的催化剂涂层载体为γ-Al2O3,如此的高温会导致γ-Al2O3载体发生相变生成α-Al2O3,比表面积大大降低(一般低于10m2/g),使表面负载的活性贵金属组分聚集烧结而活性明显下降。防止高温下γ-Al2O3发生相变和贵金属烧结的方法,通常是在涂层材料中添加稀土金属或碱土金属等,但是更为有效的途径应当是:寻找一种高温下热稳定性好、比表面积高的新型载体来替代目前使用的γ-Al2O3载体。而碳化硅具有良好的化学稳定性、高的机械强度和硬度,以及良好的导热导电性能,作为催化剂载体具有明显的优势,因此有望成为新的催化剂载体材料,应用于汽车尾气净化。但是在工业实际应用中却还没出现以碳化硅为载体的催化剂,主要是因为各种商业方法生产出来的碳化硅的比表面积都很低,目前文献报道了一些高比表面积碳化硅的研究制备方法,常用的有碳模板法、溶胶-凝胶法以及聚碳硅烷裂解法等。在这些方法中,溶胶-凝胶法成本相对较低,将来有望应用于工业化生产。但目前这种碳化硅的合成方法,其本身还是存在原料贵、制备过程复杂的问题。本研究试图以廉价的蔗糖和硅酸钠为原料,盐酸为体系酸度调节剂,硫酸为催化剂,使其形成硅混合溶胶,通过简单快速的溶胶-凝胶过程制备出碳化硅前驱体,然后将前驱体在氩气气氛下,碳热还原制备出高比表面积的碳化硅,并将其作为载体,负载上活性组分Pd,制备负载型Pd催化剂,同时选用CO和C3H6混合气为模型反应,考察催化剂的性能及各种制备因素对Pd/SiC催化剂活性的影响,取得了以下研究结果:1.在碳化硅前驱体的制备及碳热还原反应研究中发现:溶胶中n(C)/n(Si)/n(S)=3.00:1:0.44时,所制备的前驱体在1350℃下还原10h,得到的碳化硅的比表面积可达235m2/g,孔体积达0.46cm3/g。2.以合成的SiC为载体,制备Pd/SiC催化剂,同时选用CO和C3H6混合气为模型反应,考察催化剂的催化性能。研究发现,Pd/SiC催化剂对CO和C3H6的氧化反应,其催化活性不高,主要是由于Pd在SiC上的分散度较低的缘故。3.在考察助剂CeO2对Pd/SiC催化剂活性影响的研究表明:CeO2的添加可以显著提高催化剂的活性,当催化剂采用分步浸渍法制备,预还原温度为200℃,且CeO2的负载量为2wt.%时,催化剂活性较高,其中,CO的最低完全转化温度为210℃,C3H6的最低完全转化温度为215℃。催化剂活性的提高主要是由于CeO2的加入提高Pd在催化剂表面的分散度,且与活性组分Pd产生一定的相互作用的缘故。4.在考察铈锆同时引入对Pd/SiC催化剂活性影响的研究中发现,将Zr4+掺入到CeO2的晶格中,形成的铈锆固溶体能提高CeO2的氧化还原性能,阻止CeO2的烧结。与单纯添加铈所制备的催化剂相比,铈锆的同时引入,进一步提高Pd的分散度,并与活性组分Pd产生更为强烈的相互作用,从而提高了催化剂的活性,其中,CO的最低完全转化温度为195℃,C3H6的最低完全转化温度为200℃。