1、柴油機排氣溫度較低，且含氧量較高，這使得催化劑難以將NOx還原成N2。因此，在低溫富氧條件下，如何有效降低柴油機NOx排放具有重要意義。NOx存儲還原（NOx Storage and Reduction，NSR）技術(shù)具有脫除效率較高、無需額外添加還原劑和占用體積小等優(yōu)點，有望成為解決輕型柴油機NOx排放問題的有效技術(shù)之一。柴油機NOx排放主要由大量NO和少量NO2組成，其中，NO難以被存儲，而NO2則相對容易。因此，適量提高NOx中的N

2、O2含量，將有利于促進NOx的存儲。研究發(fā)現(xiàn)，氧化催化轉(zhuǎn)化器（Diesel Oxidation Catalyst，DOC）可以有效地將NO氧化為NO2，該反應(yīng)有利于NSR催化劑對NOx的存儲。因此，本文提出了將DOC與NSR技術(shù)協(xié)同脫除柴油機NOx方案，該方案將有利于降低柴油機NOx排放。
　　本文采用溶膠凝膠法制備了一系列DOC催化劑：xMn10Ce/γ-Al2O3(x：10為摩爾比，x=4，6，8，10)；同時采用浸漬法制備了

3、一系列NSR催化劑：yCe(25-y)Ba/γ-Al2O3(y為質(zhì)量分數(shù)，y=8，9，10，11，12)和Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3，并利用綜合檢測技術(shù)對催化劑的性能表征。然后，基于模擬試驗平臺，對DOC催化劑的氧化NO性能以及NSR催化劑存儲和還原NOx的影響因素進行了分析，在此基礎(chǔ)上，對DOC協(xié)同NSR技術(shù)脫除NOx性能進行了評價。最后，通過臺架試驗，研究了DOC作用下NO2/NOx比率的變化規(guī)律、CO以及HC氧化能力，分

4、析了NSR催化劑脫除柴油機NOx排放的影響規(guī)律；評價了DOC協(xié)同NSR技術(shù)脫除柴油機NOx排放能力。主要工作和結(jié)論如下：
　　(1)采用凝膠法制備了一系列DOC催化劑：xMn10/γ-Al2O3(x=4，6，8，10)；同時采用浸漬法制備了一系列 NSR催化劑：yCe(25-y)Ba/γ-Al2O3(y=8~12)和Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3，并利用X射線衍射（X-Ray Diffraction，XRD）、掃描電子顯微鏡

5、（ Scanning Electron Microscope， SEM）/能譜儀（ Energy Dispersive Spectroscopy，EDS）、透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM）和X射線光電子譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS)等對制備的DOC和NSR催化劑進行表征。結(jié)果表明：6Mn10Ce/γ-Al2O3和8Mn10Ce/γ-

6、Al2O3催化劑中的Ce元素主要以Ce4+形式存在，含少量的Ce3+，而Mn元素以Mn3+和Mn4+形式共存，且Mn3+約占Mn總量的1/3。10Ce15Ba/γ-Al2O3催化劑中的活性物質(zhì)的粒徑尺寸一致性較好，且在γ-Al2O3載體表面高度分散。催化劑中的Ce元素主要以Ce4+和少量的Ce3+形式存在，Ba以BaO形式存在。在10Ce15Ba/γ-Al2O3催化劑中摻雜Pt后，由于Pt與Ce之間的相互作用，催化劑中活性物質(zhì)形狀由球形

7、變成長棒狀以及多邊形，催化劑中的Pt以還原態(tài)Pt0和氧化態(tài)Pt2+共存。
　　(2)基于模擬試驗平臺，對不同溫度下DOC催化劑氧化NO速率以及NSR催化劑對NOx存儲和還原性能進行了分析。同時研究了不同溫度、還原劑通入時間對NSR催化劑存儲NOx以及還原NOx的影響規(guī)律，并對DOC協(xié)同NSR技術(shù)脫除NOx性能進行了評價。結(jié)果表明：6Mn10Ce/γ-Al2O3催化劑的NO氧化性能最好，在300℃時，NO轉(zhuǎn)化率最高，達到83％；Pt

8、10Ce15Ba/γ-Al2O3催化劑的低溫存儲NOx能力性能不佳，隨著溫度升高NOx存儲能力顯著改善。在400℃時，NOx存儲量達到最高，達到554μmol·g-1。Pt10Ce15Ba/γ-Al2O3催化劑對NOx的脫除能力較好，NOx轉(zhuǎn)化率以及NOx儲存率最高分別為58%和74.8%。在DOC催化劑協(xié)同作用下，NSR催化劑的NOx存儲速度以及NOx脫附速度均顯著增加。但是，DOC催化劑較強的氧化作用，也會造成NSR催化劑得到的還原

9、劑量顯著下降，從而造成脫附出的NOx總量較少，并使得殘余在催化劑中的NOx量較多，導(dǎo)致NOx轉(zhuǎn)化率和NOx儲存率下降。
　　(3)通過臺架試驗，采用ESC十三點工況測試循環(huán)，研究了DOC協(xié)同NSR技術(shù)對柴油機NOx、CO和HC排放的影響，重點分析了DOC催化劑的氧化NO、CO以及HC能力，并對NSR催化劑作用下柴油機NOx排放的變化規(guī)律進行了評價。結(jié)果表明：DOC催化劑具有較高的NO、CO以及HC的氧化能力，三者的最高轉(zhuǎn)化率分別為

10、36%、53%和62%，此外，DOC可以有效提高柴油機排氣中的NO2/NOx比率；NSR催化劑的NOx脫除能力較好。在小負荷工況條件下，NOx轉(zhuǎn)化率較高，達到36%，隨著負荷和轉(zhuǎn)速的增加，NOx轉(zhuǎn)化率逐漸下降。在100%負荷工況條件下，NOx轉(zhuǎn)化率僅有16%。與NSR催化劑單獨作用相比，DOC協(xié)同NSR技術(shù)可以顯著提高CO和HC的轉(zhuǎn)化率，并促進NSR催化劑的存儲NOx速度，但DOC催化劑的氧化作用也會造成充當(dāng)NSR催化劑還原劑CO和HC