Au/Al2O3/M n2O3催化劑的低溫NOx儲存還原性能

董紅文，郭 麗，李新剛*

（1.天津大學化工學院，天津市應用催化科學與工程重點實驗室，天津300072；2.天津化學化工協同創新中心，天津 300072）

稀薄燃燒技術能夠有效緩解汽車尾氣對大氣的污染，但在稀燃條件下尾氣中氮氧化物（NOx，包含NO和NO2）的有效催化消除依然是個世界性難題［1-4］。目前研究比較成熟的NOx消除技術有選擇性催化還原（SCR）技術，同時在20世紀90年代中期日本豐田公司提出了利用NOx儲存還原（NSR）技術來消除尾氣中的NOx［5］。相比 SCR技術，NSR技術無需在還原過程加入額外的還原劑，使用設備簡單。

應用于NSR的常見催化劑主要分兩種：貴金屬催化劑和金屬氧化物催化劑［6-9］。貴金屬催化劑Pt/BaO/Al2O3應用較為廣泛［10-12］，以其為例，NSR工作原理簡述如下：在稀燃條件下，催化劑的活性組分Pt將NOx捕獲并氧化為 NO2，以或形式存儲于催化劑的堿性組分上（如 Ba）；在富燃（貧氧）條件下，儲存的硝酸鹽或亞硝酸鹽釋放出來，然后于活性位上（Pt）被還原劑（CO、H2和 HC）還原成N2，從而達到對NOx的消除。應用于NSR研究的金屬氧化物催化劑有諸如BaO［13-14］、Ba-Al2O4［7］、BaFeO3［15］、BaSn O3［9］等。上述常見的 NSR催化劑主要適用于中高溫下NOx的消除，而低溫下使用NSR技術進行NOx消除的研究很少。汽車冷啟動時，催化劑因為沒有達到起燃溫度而不起催化作用，從而導致大量NOx直接排放至大氣。如何控制低溫冷啟動時機動車尾氣NOx的排放成為研究重點之一。

低溫下 NOx催化消除技術主要有 HC-SCR、NH3-SCR和 NSR技術［16］。MnOx因為具有較好的低溫氧化還原性能而應用于低溫SCR反應之中［17-19］，根據其反應機理可推測 MnOx在 NSR反應中亦可能具有一定的低溫活性，而目前將MnOx應用于NSR反應的研究很少。……