基于莫来石材料的氮氧污染物净化的催化研究

Compared with Gasoline engine, lean engine attracts more attention due to it less gas consuming. Nevertheless, the exhaust emission remains an issue for the environments. The key to clean the emission is to find out thermal stable, low-cost and highly active alternative oxide catalysts to replace the precious metal Pt to oxidize the NO to NO2..In this proposal, we plan to combine theoretical calculations and experimental techniques including chemical synthesis and characterizations to systematically explore the class of mullite oxides. Based our previous work, we will synthesis all the Lathanide-based mullited, then do the structural and performance characterization. Meanwhile, we perform the theoretical calculations to find out the 3d-electron’s role to govern the catalytic process. With understanding the property-performance, these mullite oxides will be doped and interfaced with other phases to further improve the catalytic performance. Finally, this research will provide an insight into 3d- electron’s role of controlling catalytic performance and thus provide the important technique to support further oxide catalyst design.

和汽油机相比，贫燃机可节省大量的燃料因而成为未来发动机发展的趋势。有效处理贫燃机燃烧后的氮氧污染物是目前全球性的环保难题之一。清洁氮氧污染物的核心在于寻找能够替代贵金属Pt的高温、廉价、高效的氧化NO的催化剂材料。. 本项目拟采用理论计算与实验研究相结合的手段，系统研究锰基莫来石(AMn2O5)系列的催化材料。在前期工作基础上，探索镧系纯相莫来石的合成，系统的结构和催化性能表征；同时结合莫来石材料的理论计算，阐明3d电子在催化过程中的核心作用。在理解构-效关系的基础上，对莫来石材料进行掺杂和异相复合制备，从而进一步优化莫来石系列材料的催化性能,并设计出基于莫来石的新型催化剂。本项目的实施将为理解3d-电子在莫来石氧化NO中的催化作用，进而为设计氧化物催化剂提供必要的实验和理论依据。

和汽油机相比，贫燃机可节省大量的燃料因而成为未来发动机发展的趋势。有效处理贫燃机燃烧后的氮氧污染物是目前全球性的环保难题之一。清洁氮氧污染物的核心在于寻找能够替代贵金属Pt的高温、廉价、高效的氧化NO的催化剂材料。本项目拟采用理论计算与实验研究相结合的手段，系统研究锰基莫来石(AMn2O5)系列的催化材料。在前期工作基础上，探索镧系纯相莫来石的合成，系统的结构和催化性能表征；同时结合莫来石材料的理论计算，阐明3d电子在催化过程中的核心作用。在理解构-效关系的基础上，对莫来石材料进行掺杂和异相复合制备，从而进一步优化莫来石系列材料的催化性能,并设计出基于莫来石的新型催化剂。本项目的实施将为理解3d-电子在莫来石氧化NO中的催化作用，进而为设计氧化物催化剂提供必要的实验和理论依据。