天然氣汽車尾氣凈化催化劑介紹
來源： 閱讀：2791 更新時間：2010-01-26 16:01壓縮天然氣汽車尾氣中仍然存在HC，CO和NOx三種污染物。壓縮天然氣汽車尾氣的一個特點是HC和CO稍低于汽油車，但NOx（HC，CO和NOx三種污染物中毒性最大的）高于汽油車。如果對壓縮天然氣汽車尾氣不進行凈化，將導致NOx的排放超標，造成嚴重的環境問題。我國一大城市在今年來將大量的公交車和出租車改為天然氣為燃料，結果造成空氣中的NOx濃度比以前上升了30%。壓縮天然氣汽車尾氣的另一特點是尾氣中的HC主要為CH4,是HC中最為穩定的分子。同時也是其溫室效應比CO2大幾十倍的溫室氣體，同樣是禁止排放的。所以，壓縮天然氣汽車尾氣是必須凈化的。對于壓縮天然氣汽車尾氣，國家制定的排放標準與汽油車相同，但由于執行滯后才導致目前處于未凈化狀態。
凈化壓縮天然氣汽車尾氣涉及的化學反應為：
 |
由于CH4屬于最為穩定的HC化合物，其活化和轉化困難。表現在CH4的自身氧化反應即反應（2）比一般HC化合物的氧化反應難度大；同時CH4和NOx的偶聯反應即反應（3）比HC和NOx的偶聯反應同樣困難得多，導致NOx的轉化難度大。所以，壓縮天然氣汽車尾氣凈化比汽油車尾氣凈化困難得多。凈化汽油車尾氣的三效催化劑用于壓縮天然氣汽車尾氣是達不到凈化要求的。
壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑的科學技術特征如下：滿足歐Ⅱ排放標準的尾氣凈化催化劑為三效汽車尾氣凈化催化劑為三效催化劑（TWC）；滿足歐Ⅲ及歐Ⅲ以上排放標準（包括歐Ⅳ，歐Ⅴ，歐Ⅵ和零排放）的催化劑由密偶催化劑（CCC）+三效催化劑（TWC）組成。壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑的科學及技術特征如下：
三效催化劑（TWC）：
（1）高性能稀土儲氧材料的制備科學規律和技術
（2）耐高溫高比表面材料的制備科學規律和技術
（3）貴金屬及助劑的負載規律和技術
（4）耐久性涂層的制備規律和技術
密偶催化劑（CCC）：
（1）耐高溫高比表面材料的制備科學規律和技術
（2）貴金屬及助劑的負載規律和技術
（3）耐久性涂層的制備規律和技術
以上表明，壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑屬于技術密集型產品。但技術源于科學，高水平的技術只能來源于高水平的基礎科學研究。沒有高水平的基礎研究是不可能產生出上述技術的。在上述技術中，高性能稀土儲氧材料的制備技術屬于源頭技術和核心技術，沒有此項技術，NOx和CH4的凈化將會遇到很大困難。同時，只有上述技術的全面進步，才能制備出高性能的催化劑。
四川大學在國家自然科學基金重點基金等的資助下,在高性能稀土儲氧材料的制備技術、耐高溫高比表面材料的制備技術、貴金屬及助劑的負載技術和耐久性涂層的制備技術進行了系統的工作，發展了獨具特色的高性能稀土儲氧材料和耐高溫高比表面材料。在三效催化劑和密偶催化劑的上述技術上取得了全面突破。
四川大學與四川中自科技有限公司合作成立了四川中自尾氣凈化有限公司。以金屬載體的表面氧化技術、連接層的制備技術、高性能稀土儲氧材料的制備技術、耐高溫高比表面材料的制備科技術、貴金屬及助劑的負載技術、耐久性涂層的制備技術六大技術為基礎，建成了高性能稀土儲氧材料生產線，耐高溫高比表面材料生產線和機動車尾氣凈化催化劑生產線。已開始向整車廠提供高性能摩托車、汽車和壓縮天然氣汽車尾氣凈化催化劑。這是國內僅有的實現了高性能稀土儲氧材料生產線，耐高溫高比表面材料生產線和機動車尾氣凈化催化劑生產線三條生產線配套，在技術上能與國外公司并駕齊驅的機動車尾氣凈化催化劑企業。
