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近年来,随着世界各国汽车业的快速发展,汽车排放的尾气污染越来越严重。我国,2005年汽车销量超过日本成为世界第二大汽车消费国家,2009年第一季度汽车销量超过美国成为全球最大的汽车消费国家。然而我国的汽车尾气排放标准起步晚,汽车尾气催化净化技术发展缓慢,落后于欧洲、美国等。因此,我国汽车尾气污染形势更为严峻,迫切需要研发高效、实用的尾气净化催化剂。欧美国家的汽车尾气净化催化剂大多采用Pt、Rh、Pd等贵金属作为活性组分,技术比较成熟,而我国的Pt、Rh、Pd等贵金属资源缺乏,相反稀土资源丰富。因此,根据我国的国情,发展稀土、过渡金属基三效催化剂具有重要意义。本文主要研究了La、Ce、Zr、Cu、Mn等金属元素的三效催化性能及相互作用。并得出以下结论:1.分别用Cu掺杂LaMnO3、Mn掺杂La2CuO4来改善各自的三效催化活性。研究发现,掺杂后的LaMn0.8Cu0.2O3和La2Cu0.8Mn0.2O4比掺杂前都有比较好的CO、HC转化效果,但NO的转化率却有所下降。这说明Cu、Mn相互掺杂可以提高氧化作用,但会降低还原效果。从整体上看,Cu基催化剂比Mn基催化剂对HC、NO和CO的催化转化效果更好。2.通过对比在不同La/Ce比时La-Ce-Cu-O复合氧化物的催化活性,发现La0.2Ce0.8CuO3+λ具有最佳的三效催化性能。La进入CeO2的晶格当中,形成了La-Ce固溶体,La与Ce发生协同作用,从而增强了催化剂的三效催化活性。3.研究了Ce-Zr-Cu-O复合金属氧化物的三效活性。当Ce:Zr:Cu摩尔比为2:8:5时,制得的Ce0.2Zr0.8Cu0.5O2-λ催化剂具有较佳的三效催化性能和较宽的工作窗口。当空燃比为1.33(富氧)时,CO、HC和NO的起燃温度分别为183,257和236℃,并且在340℃后都能完全转化;催化剂经高温老化后CO、HC和NO的起燃温度仍较低,分别为225、350和350℃。X射线衍射、X射线光电子能谱和程序升温还原的检测结果表明,部分Cu进入Ce-Zr固溶体形成Cu-Ce-Zr固溶体;Cu与Ce产生协同效应使Ce0.2Zr0.8Cu0.5O2-λ催化剂的低温活性明显提高,并且在贫燃情况下具有更高的三效催化性能。