文獻(xiàn)綜述(同名2962)

1、文獻(xiàn)綜述汽車尾氣污染控制的研究進(jìn)展；應(yīng)化 0904 何匯文 202261092 【摘要】汽車尾氣已經(jīng)成為環(huán)境污染的主要來源之一， 本文介紹了 汽車尾氣的主要成分及造成的危害， 并主要從清潔燃料、 替代燃料 以及催化轉(zhuǎn)化三個(gè)方面闡述汽車尾氣污染控制的開展動(dòng)態(tài)。【關(guān)鍵詞】汽車尾氣；清潔燃料；替代燃料；催化轉(zhuǎn)化 【引言】隨著世界汽車工業(yè)的不斷開展， 汽車燃料的消耗量持續(xù)增 長，汽車尾氣的排放已成為城市大氣污染的主要來源。 目前我國有 約 2/3 的城市空氣質(zhì)量達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)， 其中機(jī)動(dòng)車在大城市的污 染奉獻(xiàn)率已經(jīng)超過 50。汽車尾氣的污染控制已成為城市改善空 氣質(zhì)量的重要因素之一， 是一個(gè)迫在眉睫、

2、亟待解決的問題。目前， 世界各國的研究主要概括為推廣使用清潔燃料、 使用替代燃料、 汽 車尾氣的催化轉(zhuǎn)化三個(gè)方面。一、汽車尾氣的主要成分 據(jù)測定，汽車尾氣主要是通過排氣管、曲軸管、油箱和氣化器 等處排出， 其中大局部從排氣管排出。 目前人們已從汽車尾氣中別 離出 100 多種物質(zhì)，其中 80多種為有害物質(zhì)，主要包括：一氧化 碳、碳?xì)浠衔?、氮氧化合物、二氧化碳、煙塵微粒含某些重金 屬化合物、鉛化合物、黑煙及油霧 、臭氣含甲醛等 ) 。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 每千輛汽車每天排出一氧化碳約 3000kg、碳?xì)浠衔?00400kg、 氮氧化合物50150kg。這些有毒物質(zhì)不斷地排入大氣，威脅著人們的健康 二、汽

3、車尾氣污染造成的危害1. 汽車尾氣最主要的危害是會(huì)形成光化學(xué)煙霧。 汽車尾氣中的碳?xì)?化合物和氮氧化合物在紫外光線的照射下會(huì)發(fā)生系列化學(xué)反響形 成光化學(xué)煙霧，危害人體健康。2. 汽車尾氣中的一氧化碳可經(jīng)呼吸道進(jìn)入肺泡，與血紅蛋白結(jié)合， 降低血液的載氧能力，導(dǎo)致組織缺氧，從而引起頭痛等病癥，重者 窒息死亡。3. 汽車尾氣中的氮氧化合物進(jìn)人肺泡后， 能形成亞硝酸和硝酸， 對(duì) 肺組織產(chǎn)生劇烈的刺激作用， 增加肺毛細(xì)管的通透性， 最后造成肺 氣腫。4. 二氧化硫在大氣中含量過高時(shí)，會(huì)隨降水形成“酸雨 。三、汽車污染控制對(duì)策對(duì)于汽車尾氣的治理， 現(xiàn)實(shí)生活中比擬常用的方法有： 安裝汽 車曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)裝置

4、，可以減少曲軸廢氣泄漏，削減汽車HC總排放量的20%-25%削減汽車CO總排放量的1%-2%安裝汽油車 燃油蒸發(fā)污染控制裝置，可以減少汽油蒸發(fā)污染物，削減汽車 HC 總排放量的 15%-20%；安裝汽車電子點(diǎn)火器，可以削減汽車尾氣 中HC和CO總量的10%;安裝汽車磁化凈化器，可以削減汽車尾 氣中HC和CO的20%;在尾氣排放口安裝三元催化轉(zhuǎn)化器，當(dāng)發(fā) 動(dòng)機(jī)工作時(shí)， 尾氣經(jīng)排氣管進(jìn)入催化器， 其中的氮氧化物與尾氣中的一氧化碳、氫氣等復(fù)原劑在催化作用下分解成氮?dú)夂脱鯕?，而?氫化合物和一氧化碳分別與廢氣中殘存的氧氣及前一反響生成的 氧氣在催化作用下充分氧化，生成二氧化碳和水蒸汽。由于三元催 化器

5、中的催化劑是蜂窩結(jié)構(gòu)，蜂窩外表涂有催化材料，與廢氣的接 觸外表積非常大，所以其凈化效率很高。經(jīng)測試，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空 燃比空氣和燃料的比例接近理論值時(shí)，三元催化劑可將90%的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸技?0%的氮氧化物同時(shí)凈化掉。其中催化轉(zhuǎn)化是目前應(yīng)用最多的汽車尾氣凈化技術(shù)，而催化劑的選擇那么是重點(diǎn)。CO的催化凈化機(jī)理：一氧化碳與催化劑結(jié)合，同時(shí)氧氣分解 為兩個(gè)氧原子與催化劑結(jié)合，之后一氧化碳與氧原子結(jié)合生成二氧 化碳。COH化的棊木機(jī)理：佇()昇一K：代表催化劑的活性中心(L+2*->20*cov(r-co:+2M催化凈化NO的模型：(1) Sadhankar模型：CO和NC吸附在催化劑上，NO

6、分解出一個(gè) N原子和一個(gè)O原子，N原子重新組合形成N2,或者與另一 個(gè)吸附的NO形成N2O或N2在催化劑表而留下一個(gè)O原子， 吸附的CO和 O原子反響生成CO氣體。mewN0+JN(rNgJN+yN"+NNfN'+N()N*+N0*-N2O+2*(Q+()二 C(h+2(2) Klein and Banse雙分子反響模型：吸附的 NO的分解不需要 一個(gè)貴金屬空穴，只需要吸附的 CC來完成，并且生成C02和(：()戸(QN()+JN(r吸附態(tài)的N原子。(3) Kudo 和 Cho模型c(uc(r INO+JNW2N()N,+2<r2N() JNM+()V(r+coco2+

7、2t |汽車尾氣凈化催化劑按其組成可分為貴金屬催化劑、非貴金屬 催化劑以及稀土催化劑。(1)貴金屬催化劑：常用于尾氣凈化催化劑的貴金屬有Pt、Pd和Rh等。此類催化劑可在較高的溫度下工作，而且催化活性高，但 對(duì)空燃比要求也高，必須對(duì)其進(jìn)行精確控制才能保證催化劑性能， 且硫、磷、鉛中毒，所以需要使用無鉛汽油。2非貴金屬催化劑：非貴金屬催化劑主要采用具有催化、氧化 復(fù)原特征的過渡元素的復(fù)合氧化物或混合物，如 Ti 、Cu、Ni、Co 、Zn、Sc 等。此類催化劑使用條件較高，所以仍以貴金屬催化劑 為主。3 稀土催化劑： 所謂的稀土催化劑并不是單一的稀土元素催化 劑，而是指含有稀土元素的催化劑。 稀

8、土元素參加催化劑中有如下 作用：提高催化劑載體的機(jī)械強(qiáng)度；提高催化劑的熱穩(wěn)定性；提高 催化劑的活性；起助催化劑的作用；提高催化劑的抗毒能力。目前 國內(nèi)開發(fā)的三效催化劑充分利用稀土資源豐富的優(yōu)勢(shì)， 以稀土氧化 物為主，并添加少量或微量貴金屬為活性組分， 構(gòu)成了中國汽車尾 氣凈化催化劑的特色。4納米催化劑：稀土納米材料集稀土和納米材料特性于一體， 用納米稀土粒子取代三效催化劑中的常規(guī)稀土化合物可以提高汽 車尾氣中CO NOx和CH的轉(zhuǎn)化率。唐定驤等用納米 La2O3和CeO 作為汽車尾氣凈化劑涂層的添加劑，催化活性大有提高，CO轉(zhuǎn)化50%時(shí)溫度降低了近40C。這可能是以納米微粒分散的熱穩(wěn)定性 好的

9、稀土化合物加強(qiáng)了與 Pt、Rh等貴金屬之間的相互作用。有研 究說明，復(fù)合稀土化合物的納米粉體有著其他材料難以企及的氧化 復(fù)原性能。汽車的主要燃料為汽油和柴油。 目前世界各國所產(chǎn)的汽油和柴油中， 對(duì)環(huán)境影響最主要的成分有：硫、烯烴、芳香烴，國家通過制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)車輛尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)和汽、柴油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ，采取強(qiáng)制措施 減少污染物排放，改進(jìn)汽、柴油質(zhì)量，提高油品的環(huán)境友好性，大 力推廣使用清潔燃料。汽車替代燃料是指替代汽油、 柴油而作為汽車能源的燃料， 主要有： 天然氣類液化石油氣類、壓縮天然氣、液化天然氣 、醇類甲 醇、乙醇、氫能壓縮氫、液氫以及電能等。各種替代燃料都 有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺乏， 到底哪種燃料

10、將來可能作為汽車的主導(dǎo)能難 以定論。世界各國都根據(jù)自己的國情， 提出各自的汽車替代燃料發(fā) 展戰(zhàn)略。4. 提高燃油質(zhì)量燃油質(zhì)量是影響汽車尾氣污染的關(guān)鍵因素， 總體來看， 我國燃 油的質(zhì)量與國際水平相比差距較大，主要是烯烴和硫的 3，以降低 鉛和添加劑二溴乙烷、 二氯乙烷的排放， 提高催化劑的轉(zhuǎn)化率和使 用壽命。因此，應(yīng)當(dāng)全面提高燃油質(zhì)量，在研制清潔油品、加強(qiáng)監(jiān) 管體系和進(jìn)行燃油調(diào)質(zhì)的根底上，有效控制尾氣污染。參考文獻(xiàn)：1. 原培勝，張永，朱大林，牛巧云 汽車尾氣污染控制方法探討 .2. 李彥林，陳思順 汽車尾氣污染控制的開展動(dòng)態(tài) .3.張北源，劉純旭 汽車尾氣治理技術(shù)簡介 J. 科技信息 ,2022,(5 ： 35.4. 吳萍，陳作平， 曾萬明 汽車污染物排放的危害及對(duì)策 J. 科技 視野， 2022，9：52-53.5. 孔德良 汽車尾氣凈化催化劑的研究進(jìn)展 J 青島科技大學(xué)學(xué) 報(bào)， 2003,(2) ：132-137.6. 翁端 等 我國稀土汽車尾氣凈化器應(yīng)用現(xiàn)狀及開展趨勢(shì)J0稀土， 2001(2) ：71-75.7. 唐定驤，洪廣言，陳云貴稀土納米材