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1 绪论1

1.1 引言1

1.2 汽车排放法规2

1.3 排放控制技术5

1.3.1 催化转化器7

1.3.2 低贵金属三效催化剂技术9

1.4 催化转化器数值模拟技术19

1.4.1 单通道模型20

1.4.2 非稳态模型23

1.4.3 传质与传热过程24

1.4.4 反应动力学模型26

1.5 进行三效催化剂研究的内容、目的和意义28

2 贵金属前驱体研究30

2.1 材料与试剂30

2.2 系列催化剂的制备31

2.2.1 不同铂前驱体催化剂的制备31

2.2.2 不同钯前驱体催化剂的制备31

2.2.3 不同铑前驱体催化剂的制备32

2.3 催化剂分析表征与活性评价33

2.3.1 TPR分析33

2.3.2 活性金属分散度测定33

2.4 结果与讨论34

2.4.1 不同铂前驱体制备催化剂34

2.4.2 不同钯前驱体制备催化剂38

2.4.3 不同铑前驱体制备催化剂41

3 涂层材料开发46

3.1 材料与试剂46

3.2 方案设计47

3.2.1 涂层基体筛选47

3.2.2 助剂筛选48

3.2.3 稀土基复合氧化物的筛选51

3.2.4 新型涂层材料研究53

3.3 结果与讨论53

3.3.1 涂层基体筛选53

3.3.2 助剂筛选56

3.3.3 稀土基复合氧化物筛选62

3.3.4 两种新型涂层材料的开发与性能评价75

4 贵金属相互作用研究81

4.1 材料与试剂81

4.2 方案设计81

4.2.1 催化剂制备工艺流程81

4.2.2 贵金属含量对催化剂活性的影响82

4.2.3 贵金属配比对催化剂活性的影响82

4.2.4 贵金属组合与分布对催化剂活性的影响84

4.3 结果与讨论86

4.3.1 贵金属含量对催化剂活性的影响86

4.3.2 贵金属配比对催化剂活性的影响90

4.3.3 贵金属组合与分布对催化剂活性的影响96

5 催化剂设计、制备与应用107

5.1 材料与试剂107

5.2 方案设计108

5.2.1 催化剂制备108

5.2.2 催化剂封装113

5.2.3 催化剂性能评价114

5.2.4 催化转化器与整车匹配试验方案119

5.3 结果与讨论120

5.3.1 发动机台架性能评价120

5.3.2 整车匹配测试127

6 排气系统非稳态数值模拟132

6.1 非稳态排气系统传热、传质数学模型的建立132

6.1.1 排气管段132

6.1.2 催化转化器段135

6.2 反应动力学137

6.3 数值求解138

6.4 结果与讨论139

参考文献146