CN103089379B - 废气后处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气后处理系统，其包括颗粒催化剂材料的适当组合，该系统用于将来自发动机的高氧含量废气流中的一定量的NOx还原为N2和水，其中该发动机控制为通过循环地燃烧空气与燃料的贫混合物和富混合物进行操作。该废气后处理系统的催化剂材料包含：（1）镧基钙钛矿氧化物颗粒，用以将NO氧化为NO2；（2）氧化钡颗粒，用以临时储存NO2；（3）化学沉积到二氧化铈颗粒上的一氧化铜纳米颗粒，用以将NOx还原为N2和产生NH3；和（4）选择性还原催化剂的颗粒，用以临时储存NH3并在将来自发动机的废气流排放到大气中之前将任何残余的NOx还原为N2和水。

Description

废气后处理系统
技术领域
本发明涉及废气后处理系统，其包括颗粒催化剂材料的集合，以促进将来自发动机的废气流中的氮氧化物（NOx）还原为氮气（N2）和水，其中该发动机通过燃烧空气与燃料的贫混合物和富混合物循环操作。该NOx还原催化剂材料容纳在至少一个流通式催化反应器中以利于NOx还原催化剂颗粒与来自所述发动机的废气流之间的密切接触。
背景技术
为了改善燃料的经济性，柴油发动机、一些以汽油为燃料的发动机和很多以烃为燃料的发电厂都是以高于化学计量的空气/燃料质量比操作的。这种贫燃发动机产生的热废气通常包含较高浓度的氧气（约1-10体积%）和水，以及不希望的在排放到大气中之前可能需要转化为更无害的物质的气态排放物。主要需要除去的气态排放物包括一氧化碳（CO）、未燃烧和部分燃烧的烃（HC）和氮氧化物（NOx）。贫燃发动机产生的废气中NOx组分主要包括NO（大于90摩尔%）以及一些NO2（小于10摩尔%）和极少量的N2O。在烃燃料包含硫的情况下，所述废气可能还包含二氧化硫（SO2）。
通常使用包括专门催化的流通式反应器的废气处理系统来有效处理废气流。通常，这些处理系统以及其中的催化剂材料设计为促进（1）CO氧化为CO2；（2）HC氧化为CO2和水；和（3）NOx还原为N2和水。
通常，来自内燃机的废气流中的HC、CO、NOx和氧气（O2）的含量是不稳定的，而是随着供给内燃机的可燃混合物中的空气/燃料质量比（AFR）变化而变化。空气与燃料的可燃混合物的化学计量AFR是指在供给的空气中存在的氧气刚好足够使所有燃料完全燃烧。对于标准汽油燃料，化学计量AFR为14.7:1。化学计量的可燃混合物和包含过量燃料的混合物（即AFR≤14.7）称作“富（混合物）”。通过燃烧空气与燃料的富混合物操作的发动机产生具有较高量的未燃烧或部分燃烧的燃料（例如CO和HC）和少量O2的废气流。另一方面，包含过量空气的可燃混合物（即AFR>14.7:1）称作“贫（混合物）”。通过燃烧贫可燃混合物操作的发动机产生的废气流包含较高量的O2和NOx（约90摩尔%NO，少于10摩尔%NO2和极少量N2O）和较低量的CO和HC。
可以有意改变可燃混合物的AFR以，例如，优化发动机的燃料效率。可供选择地，由于车辆频繁的加速和减速，可燃混合物的AFR可能在预设目标值上下振荡。在任一种情形中，用于机动车的有效废气后处理系统必须容许这种变化的废气流条件使得能够连续处理废气流中的变化量的HC、CO和NOx。
已经为车辆应用开发了几种处理系统。一种常规方法是使用选择性催化还原（SCR）系统来促进高氧含量废气流中NOx的还原。SCR是通过将还原性物质如氨气（NH3）或烃（HC）注入废气流中然后使其在与NOx还原催化剂接触下流通来操作的。该还原性物质在O2存在下在NOx还原催化剂上与NOx反应形成N2。然而，大多数SCR系统需要还原剂储存装置和计量添加装置以将受控量的还原剂注入到废气流中。此外，必须将还原剂注入还原催化剂材料上游足够远的地方以确保在废气中均匀混合。
可供选择的催化剂体系称作贫NOx阱（LNT），其设计为处理来自通过燃烧空气与燃料的贫混合物和富混合物进行循环操作的发动机的含NOx废气流。发动机的相应操作模式分别称作贫燃(料)和富燃(料)。在贫燃发动机操作模式下，废气流中过量的O2产生氧化性废气环境，在其中NO容易在NOx氧化催化剂上氧化为NO2并以硝酸盐类物质(species)形式储存在NOx储存材料上。发动机短暂且反复地在富燃模式操作以提高废气流中还原剂（例如CO和HC）的量，这引发了NO2从NOx储存材料中的释放以及NO2在NOx还原催化剂上的还原。常规LNT使用铂（Pt）作为NOx氧化催化剂，和铂（Pt）、钯（Pd）或铑（Rh）作为NOx还原催化剂以有效地将NOx转化为N2。但铂族金属（PGM）（例如Pt、Rh和Pd）是特别昂贵的，因此需要具有同等效能的更廉价的氧化和还原催化剂材料。
发明内容
本发明的废气后处理系统包括催化剂材料的集合，这些催化剂材料组合能够有效地将来自发动机的高氧含量废气流中的一定量的NOx还原为N2和水，其中该发动机控制为通过循环燃烧空气与燃料的贫混合物和富混合物来操作。该催化剂材料的集合在本文中可以称作NOx还原催化剂体系。NOx还原体系的催化剂材料被散布到容纳在流通式反应器内并位于发动机的排气系统内的高表面积的支撑体上，以利于催化剂材料与来自发动机的废气流之间的密切接触。该高表面积支撑体优选是挤出的陶瓷体，并且是蜂窝状整料（monolith）的形状。
所述NOx还原体系的催化剂材料包括：（1）镧基钙钛矿氧化物颗粒，用以将NO氧化为NO2；（2）化学沉积到铈和锆的混合氧化物颗粒（CeO2-ZrO2）上的氧化钡（BaO）颗粒，用以吸附或储存NO2作为硝酸盐类物质；（3）化学沉积到二氧化铈颗粒（CeO2）上的一氧化铜（CuO）纳米颗粒，用以将NOx还原为N2和产生NH3；和（4）选择性还原催化剂的颗粒，用以吸附或储存NH3和将任何残余的NOx还原为N2。
NOx还原体系的催化剂材料可以位于在发动机排气系统内的一个或多个流通式反应器中。例如，第一反应器可以与发动机的排气总管紧耦合并且可以包含所述NOx还原催化剂材料中的至少一种。第二反应器可以沿废气流方向位于第一反应器的下游并且可以包含余下的NOx还原催化剂材料中的至少一种。在优选实施方案中，镧基钙钛矿氧化物、氧化钡和一氧化铜的颗粒容纳在第一反应器内，且选择性还原催化剂的颗粒容纳在第二反应器内。
NOx还原催化剂材料可以至少一个薄涂层（washcoatlayer）的形式散布到一个或多个支撑体上。例如，位于第一反应器内的催化剂材料可以多种多层构造(arrangement)散布到单一支撑体上。在适合的“双层”构造中，包含镧基钙钛矿氧化物颗粒与氧化钡颗粒的混合物的第一涂层可以涂覆到支撑体上，且包含一氧化铜纳米颗粒的第二涂层可以涂覆到该支撑体上覆盖第一涂层。在适合的“区域涂覆”构造中，第一涂层可以涂覆到支撑体的第一部分或区域上，而第二涂层可以涂覆到该支撑体的第二部分或区域上。
在本发明的优选实施方案中，控制发动机以大部分发动机控制周期在贫燃模式且少部分发动机控制周期在富燃模式的方式重复操作。以此循环方式操作的发动机在本文中可以称作“贫/富循环发动机”。在本文中所用的术语“贫燃模式”表示发动机燃烧空气与燃料的贫混合物（即AFR>14.7）的发动机操作模式，且术语“富燃模式”表示发动机燃烧空气与燃料的富混合物（即AFR≤14.7）的发动机操作模式。发动机的操作模式可以通过，例如，与电子燃料喷射系统相连接的电子控制模块（ECM）来控制。电子燃料喷射系统根据发动机控制策略持续地管控输送到发动机汽缸的空气与燃料的混合物的AFR。
在实践中，来自贫/富循环发动机的废气流在与NOx还原体系的催化剂材料相接触的条件下流通以处理该废气，这是在多个步骤中进行的。贫燃发动机操作模式期间废气流中过量的氧气促进了使NO在镧基钙钛矿氧化物颗粒上氧化为NO2。然后废气流中的NOx作为硝酸盐类物质（例如Ba(NO3)2）储存在氧化钡颗粒的NOx储存位点处直到富燃发动机操作模式。在富燃模式期间，废气流中的燃料组分（例如氢气H2和HC）引发NOx从NOx储存位点处释放并使释放出的NOx在一氧化铜纳米颗粒上还原为N2。在富燃模式期间，当NOx与H2在一氧化铜纳米颗粒上反应时还生成氨气（NH3）。
在大多数情形中，第一反应器的NOx还原催化剂材料包含镧基钙钛矿氧化物、氧化钡和一氧化铜的颗粒，其能够从废气流中除去显著量的NOx。然而，NOx可能从第一反应器漏过，例如在长时间贫燃操作期间。此外，可能期望在排放到大气中之前降低废气流中的NH3量。因此，在优选实施方案中，将包括选择性还原催化剂颗粒的第二反应器置于第一反应器的下游，以消耗任何漏过的NOx和NH3。在富燃操作期间，NH3吸附在位于第二反应器内的选择性还原催化剂颗粒的NH3储存位点上直到贫燃发动机操作重新开始。在贫燃发动机操作模式中，NH3从NH3储存位点脱附并在过量O2环境中在选择性还原催化剂颗粒上与NOx反应生成N2。
在本发明的优选实施方案中，控制各发动机操作模式的持续时间以使贫燃操作期间漏过的NOx最小化和在富燃操作期间防止NH3排放到大气中。因此，优选只要当NOx储存位点达到其储存极限，就开始富燃发动机操作模式。然而，只有在NH3储存位点未达到其NH3储存极限时，富燃操作才能持续。此外，当NH3:NOx的摩尔比为1:1时，选择性还原催化剂的NOx还原性能最大。因此，只要当NH3储存位点上吸附的NH3与废气流中的NOx量之比小于1:1时也应当开始富燃发动机操作模式。通过控制发动机以这种方式操作，提高了废气处理系统对变化的废气环境的容限，以及系统的整体NOx还原性能。
具体地，本发明涉及以下方面的技术方案：
方面1：废气后处理系统，其用于将来自贫/富循环发动机的废气流中的氮氧化物（NOx）还原为氮气（N2）和水，其中该发动机控制为循环地以贫燃模式和富燃模式操作，所述系统包括：
第一流通式反应器，其包括构造为接收废气流的上游开口和构造为排出废气流的下游开口；
容纳在第一反应器内的第一流通支撑体，其包括多个平行的流通通道，该流通通道由从支撑体的入口面纵向延伸到出口面的壁限定；和
NOx还原催化剂材料，其以至少一个涂层的形式沉积在第一支撑体的流通通道的壁上，该NOx还原催化剂材料包含：含量适于在贫燃模式期间使废气流中的NO氧化为NO2的镧基钙钛矿氧化物颗粒、含量适于在贫燃模式期间除去和临时储存废气流中的NOx的氧化钡（BaO）颗粒、和含量适于在富燃模式期间使废气流中的NOx还原为N2和生成NH3的沉积在二氧化铈颗粒上的一氧化铜纳米颗粒（CuO/CeO2）。
方面2：方面1的废气后处理系统，其进一步包括：
第二流通式反应器，其包括构造为接收废气流的上游开口和构造为排出废气流的下游开口，第二反应器相对于来自发动机的废气流的方向位于第一反应器的下游；
容纳在第二反应器内的第二流通支撑体，其包括多个平行的流通通道，该流通通道由从支撑体的入口面纵向延伸到出口面的壁限定；和
选择性还原催化剂的颗粒，其以至少一个涂层的形式沉积在第二支撑体的流通通道的壁上，该选择性还原催化剂颗粒的含量适于在贫燃模式期间除去和临时储存废气流中的NH3，和在富燃模式期间使废气流中的NOx还原为N2。
方面3：前述方面中任一项的废气后处理系统，其中所述CuO/CeO2颗粒包含2-20wt%的铜。
方面4：前述方面中任一项的废气后处理系统，其中所述BaO颗粒沉积在铈和锆的混合氧化物颗粒上（BaO/CeO2-ZrO2）。
方面5：方面4的废气后处理系统，其中所述BaO/CeO2-ZrO2颗粒包含10-20wt%的BaO。
方面6：前述方面中任一项的废气后处理系统，其中所述镧基钙钛矿氧化物颗粒包含LaCoO3、La0.9Sr0.1CoO3、LaMnO3、La0.9Sr0.1MnO3、LaFeO3和La0.9Sr0.1FeO3中的至少一种。
方面7：方面2的废气后处理系统，其中所述选择性还原催化剂包含贱金属离子取代的沸石和贱金属离子取代的磷酸硅铝中的至少一种。
方面8：方面7的废气后处理系统，其中所述贱金属离子是铜或铁的离子。
方面9：前述方面中任一项的废气后处理系统，其中第一支撑体包括挤出的陶瓷体。
方面10：前述方面中任一项的废气后处理系统，其中所述NOx还原催化剂材料作为第一涂层和第二涂层沉积在第一支撑体的流通通道的壁上。
方面11：方面10的废气后处理系统，其中第一涂层包含镧基钙钛矿氧化物颗粒与氧化钡颗粒的均匀混合物，且第二涂层包含所述CuO/CeO2颗粒。
方面12：方面10或11的废气后处理系统，其中第一涂层散布在从流通支撑体的入口面到出口面的通道壁上，然后第二涂层再散布在该通道壁上。
方面13：方面10-12中任一项的废气后处理系统，其中第一涂层散布在靠近流通支撑体的入口面的通道壁的第一部分上，第二涂层散布在靠近该支撑体的出口面的通道壁的第二部分上。
方面14：在贫/富循环发动机的废气后处理系统中使包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的氮氧化物（NOx）转化为氮气（N2）的方法，其中该发动机控制为循环地以贫燃模式和富燃模式操作，所述方法包括：
使来自发动机的废气流流过与发动机紧耦合的第一流通式反应器，从而使废气流接触：
镧基钙钛矿氧化物颗粒，以在发动机在贫燃模式操作时使废气流中的NO氧化为NO2；
氧化钡（BaO）颗粒，以在发动机在贫燃模式操作时通过将NOx临时储存在NOx储存位点来从废气流中除去NOx，和在发动机在富燃模式操作时将NOx从NOx储存位点释放到废气流中；和
沉积在二氧化铈（CeO2）颗粒上的铜（Cu）纳米颗粒，以在发动机在富燃模式操作时将废气流中的NOx还原为N2和生成氨气（NH3）；和
控制发动机的循环操作使得发动机在贫燃模式操作第一持续时间，且发动机在富燃模式操作第二持续时间，且第一持续时间比第二持续时间更长。
方面15：方面14的方法，其进一步包括：
使来自发动机的废气流流过第二流通式反应器使得废气流与选择性还原催化剂的颗粒接触，其中第二流通式反应器相对于废气流的方向位于在废气后处理系统内的第一反应器的下游，所述选择性还原催化剂能够在发动机在富燃模式操作时通过将NH3临时储存在NH3储存位点来从废气流中除去NH3，在发动机在贫燃模式操作时将NH3从NH3储存位点释放到废气流中，并在氧气（O2）存在下利用NH3使从第一反应器漏过的NOx还原为N2。
方面16：方面14或15的方法，其中在BaO颗粒的NOx储存位点积聚了预设量的NOx时开始富燃发动机操作模式，从而使NOx储存位点再生。
方面17：方面15的方法，其中在选择性还原催化剂的NH3储存位点积聚了预设量的NH3时开始贫燃发动机操作模式，从而使NH3储存位点再生。
方面18：方面15或17的方法，其中贫燃模式的第一持续时间和富燃模式的第二持续时间控制为使得选择性还原催化剂上的废气流中的NH3对NOx的摩尔比为约1:1。
从本发明的优选（而非限制的）实施方案的进一步描述中，本发明的其他目的和优点将是显而易见的。
附图说明
图1是机动车的俯视示意图，该机动车包括内燃机、燃料供给系统、进气系统和排气系统。
图2是位于图1所示排气系统内的管状流通式催化反应器的示意图。该流通式催化反应器包括容器、承载催化剂的支撑体和安装材料。该支撑体包括多个小正方形的平行流通通道，其由从支撑体的入口面纵向延伸到出口面的壁所限定。
图3是浓度（ppm）对温度（℃）的图，显示了在包含200ppmNO、10%CO2、1.5%CO、0.5%H2、5%H2O和余量的N2的气流中，CuO/CeO2催化剂的NH3生成性能对温度的函数曲线。该含NO的气流从一定体积的CuO/CeO2催化剂颗粒上和内流过，然后再次测定气流中的NO和NH3浓度，其中所述CuO/CeO2催化剂颗粒散布在挤出的堇青石整料芯样品的通道壁上作为单涂层。
图4是浓度（ppm）对时间（s）的图，显示了在组成循环变化以模拟来自贫/富循环发动机（贫/富=60s/30s）的废气流的气流中，与LaMnO3和BaO/CeO2-ZrO2颗粒结合使用的CuO/CeO2催化剂的NH3生成性能对时间的函数曲线。该气流在一定体积的NOx还原催化剂颗粒上和内流过，然后再次测定气流中的NO和NH3浓度，其中该NOx还原催化剂颗粒散布在挤出的堇青石整料芯样品的通道壁上作为第一和第二涂层。第一涂层靠近整料样品的入口部分，包含LaMnO3颗粒和BaO/Al2O3颗粒的混合物，且第二涂层靠近整料样品的出口部分，包含CuO/CeO2颗粒。在贫周期和富周期中，所述气流都包含100ppmNO、10体积%CO2、5体积%H2O和余量的N2。在贫周期期间，该气流还包含8体积%的O2，且在富周期期间，该气流包含1.5体积%的CO和0.5体积%的H2。在贫周期和富周期期间气流的温度都保持在350℃。
具体实施方式
发现化学沉积到二氧化铈（CeO2）颗粒上的一氧化铜（CuO）纳米颗粒能够用于将NOx还原为N2和水和在高氧含量的废气流中产生NH3。此外，这些CuO/CeO2颗粒能够与镧基钙钛矿氧化物颗粒、化学沉积到铈和锆混合氧化物颗粒上的氧化钡颗粒（BaO/CeO2-ZrO2），和选择性还原催化剂颗粒结合使用形成用在内燃机废气后处理系统中的NOx还原催化剂体系。当在该后处理系统中适当结合时，这些NOx还原催化剂材料能够有效地将富氧废气流，例如来自贫燃发动机的富氧废气流，中的一定量的NOx还原为N2和水。
所述CuO/CeO2颗粒优选使用等体积浸渍技术制备。在适合的实施方案中，将具有适当的铜离子浓度的硝酸铜溶液添加到预设量的二氧化铈颗粒中，使得CuO/CeO2催化剂颗粒优选包含2-20wt%的Cu。所述BaO/CeO2-ZrO2颗粒也优选使用等体积浸渍技术制备。在适合的实施方案中，将乙酸钡溶液添加到预设量的CeO2-ZrO2颗粒中，使得BaO/CeO2-ZrO2颗粒优选包含10-20wt%的BaO。
适合的镧基钙钛矿氧化物颗粒可以由式LaMO3表示，其中M包括钴（Co）、钛（Ti）、锆（Zr）、铌（Nb）、锡（Sn）、铈（Ce）、铝（Al）、镍（Ni）、铬（Cr）、锰（Mn）、铜（Cu）和铁（Fe）中的至少一种。一些具体的示例性的镧基钙钛矿氧化物包括LaCoO3、La0.9Sr0.1CoO3、LaMnO3、La0.9Sr0.1MnO3、LaFeO3和La0.9Sr0.1FeO3。如果使用LaMnO3颗粒，那么它们适合由镧和锰的硝酸盐溶液和柠檬酸一水合物来制备。
适合的选择性还原催化剂包括贱金属离子取代的沸石和/或贱金属离子取代的磷酸硅铝（SAPO）。如果所述选择性还原催化剂是贱金属离子取代的沸石，那么它可以是Fe和/或Cu取代的β-型、Y-型、ZSM-5、菱沸石或超稳Y-型。适合的贱金属离子取代的SAPO包括Fe和/或Cu取代的SAPO-5、SAPO-11、SAPO-34和SAPO-44以及它们的混合物。这些沸石和SAPO均可以在市场上以粉末形式购得。
图1是机动车10的俯视示意图，其包括内燃机20、燃料供给系统30、进气系统40和排气系统50。本发明的多汽缸往复式活塞内燃机20可以是充气压缩式发动机（即柴油发动机）、火花点火直喷式发动机（即汽油发动机）或均质充气压燃式发动机。这些类型的发动机都是通过燃烧空气（约78.1体积%N2和20.9体积%O2）与烃燃料（氢和碳原子的有机化合物）的可燃混合物来操作的。
进气系统40将连续空气流42供给发动机20，进气系统40包括进气口44、空气过滤器46、节流阀48和耦合到发动机20的进气总管22。燃料供给系统30将燃料供给发动机20，燃料供给系统30包括燃料箱32、燃料泵34、燃料过滤器36和电子燃料喷射系统38。电子燃料喷射系统38包括至少一个燃料喷射器或喷嘴（未示出），其将加压燃料分配到引入的空气流42中。单一的燃料喷射器可以位于发动机20的上游靠近节流阀48，并且可以将燃料同时供给发动机20的所有汽缸。可供选择地，多个燃料喷射器可以安置为靠近各发动机汽缸的进气阀开口。在柴油发动机中，各汽缸都配有燃料喷嘴，其直接将燃料喷入汽缸中。
燃料喷射系统38由电子控制模块（ECM）60控制，电子控制模块60根据发动机控制策略持续地管控供给发动机20的空气与燃料混合物的空气/燃料质量比。ECM60通过接收来自发动机各部件的输入信号，例如来自排气系统50中的传感器51、52、53的输入信号，监控发动机的操作参数。而后，ECM60将相应的输出信号发送给操作燃料喷射器（未示出）和节流阀48的执行装置（未示出）使得空气与燃料的混合物具有即刻所需的空气/燃料质量比。控制喷入引入的空气流42中的燃料量以保持预设的贫空气/燃料质量比或预设的富空气/燃料质量比或在两种发动机操作模式之间切换。
将空气与燃料的混合物供给发动机的汽缸（通常4-8个），并且一旦点火空气中的氧原子就会与燃料中的氢和碳原子发生放热反应生成氮气、二氧化碳和水。这些燃烧产物通过排气总管54作为废气流55从发动机汽缸中排出。然而，在实际中，在汽缸内不会发生完全燃烧。因此，来自发动机20的废气流55还可能包含不完全燃烧的副产物，例如未燃烧的烃和部分燃烧的烃如一氧化碳。由于空气中的氮原子与氧原子在高温燃烧环境中反应，废气流55还会包含氮氧化物。
机动车10的排气系统50限定了内部通道，其构造为接收来自发动机20的废气流55和将处理后的废气流59经排气管58排放到环境中。废气流55的处理主要通过使废气流55流过各个处理系统来实现。例如，机动车10的典型的排气系统50包括消声器56和共振器（resonator）57。本发明的排气系统50还包括至少一个流通式催化反应器60、70，其能够将废气流中的NOx还原为N2和水。图1所示的排气系统描绘了两个流通式催化反应器60、70，其各自包含所述NOx还原催化剂体系的催化剂材料的至少一种。在本发明的优选实施方案中，上游的流通式催化反应器60包含预设量的以下催化剂颗粒：LaMnO3、BaO/CeO2-ZrO2和CuO/CeO2。下游的流通式催化反应器70优选包含预设量的所述选择性还原催化剂颗粒。
作为举例，图2中显示了适用于所述NOx还原催化剂体系的流通式催化反应器80。流通式催化反应器80包括合金钢容器82，其成形有构造为接收废气流55的上游开口84和构造为排出废气流55的下游开口86。容器82主体的横截面通常是圆形或椭圆形的，且尺寸适于容纳承载催化剂的支撑体90。用隔热且物理上耐用的安装材料88将支撑体90固定在容器82内。
支撑体90可以是挤出的蜂窝状陶瓷整料，其具有与废气流55方向垂直的入口面92和出口面94。支撑体90包括多个小正方形的平行流通通道96，其由从支撑体90的入口面92纵向延伸到出口面94的壁98限定。支撑体90的入口面92的尺寸适于提供适当数量的通道96（优选至少400个/平方英寸）以集合接纳废气流55的所需流量，从而得到所需的废气流在支撑体90内的停留时间。在图2中，将容器82、安装材料88和支撑体90的一部分切除以更好地呈现所述多个内部通道开口96和其中延伸的通道壁98。
在本发明的实践中，将NOx还原催化剂体系的催化剂材料的微粒以薄涂层或多个薄涂层（未示出）的形式沉积到小流通通道96的壁98上。所述多个通道壁98的高总表面积在废气流55和催化剂颗粒（未示出）之间提供了足够的接触面积以进行所需的氧化反应和还原反应。
可以各种构造将NOx还原催化剂体系的催化剂材料沉积到支撑体90的通道壁98上。例如，可以将各NOx还原催化剂材料以分开的多个涂层的形式散布到一个或多个支撑体上。可供选择地，可以将所述NOx还原催化剂材料的多于一种均匀混合在一起，然后散布到第一支撑体上作为单一的涂层，且该涂层包含所述NOx还原催化剂材料的混合物。在适合的实施方案中，可以将LaMnO3、BaO/CeO2-ZrO2和CuO/CeO2的颗粒以至少两个涂层的形式散布到单一的支撑体上。在“双层”构造中，第一涂层包括LaMnO3和BaO/CeO2-ZrO2催化剂颗粒的颗粒混合物，而覆盖第一涂层的第二涂层包括CuO/CeO2颗粒。在适合的“区域涂覆”构造中，第一涂层涂覆到支撑体的第一部分或区域上，而第二涂层涂覆到支撑体的第二部分或区域上。
废气流可以暴露于图1中未明确显示的对废气流的处理可能有或可能没有帮助的其他装置或机械设备。这些装置包括例如：柴油氧化催化剂、三效催化剂、柴油颗粒过滤器、废气循环管线和涡轮增压器涡轮。毫无疑问，技术人员知道并了解废气流能够对其暴露的这些装置和很多其他装置。
实施例
以下实验实施例呈现了适用于制备NOx还原催化剂体系的催化剂材料的方法，以及支撑所述催化剂材料以利于该催化剂材料和来自贫/富循环发动机的废气流之间的密切接触的方法。
实施例1
适宜地通过柠檬酸盐方法制备了用作粉末催化剂的LaMnO3钙钛矿氧化物颗粒。将适量的硝酸镧La(NO3)3和硝酸锰Mn(NO3)2溶解在去离子水中，随后搅拌约10分钟。优选使用La和Mn的硝酸盐因为它们在热分解时几乎不产生副产物残渣，且在该热分解过程中会释放较大量的气体，这有助于增大颗粒的表面积和孔隙率。然后将柠檬酸一水合物以10摩尔%的化学计量过量添加到该溶液中。将该溶液搅拌约10分钟以络合La和Mn阳离子。
然后，在脱水步骤中，在连续搅拌下将该溶液加热到80℃以缓慢蒸发水分，直至溶液变成粘性凝胶。然后以10℃/分钟的速率逐渐升温以进一步加热该粘性凝胶并开始气体逸出。在约150℃时开始逸出NO和NO2气体，并且当温度达到略低于300℃时，柠檬酸盐离子发生剧烈燃烧，导致温度大幅飙升和粉末置换（displacement）。将得到的海绵状材料粉碎并在空气流中于700℃煅烧约5小时，制得LaMnO3钙钛矿氧化物颗粒。
实施例2
使用等体积浸渍技术将钡、铜和钯的颗粒化学沉积到高表面积的载体颗粒上以形成BaO/CeO2-ZrO2、CuO/CeO2和Pd/CeO2的催化剂颗粒。
在这种催化剂制备方法中，将金属催化剂的盐溶解在去离子水中。然后将适量的该包含金属的溶液添加到适量的多孔载体颗粒中，使得几乎全部溶液都通过毛细管作用吸入到载体颗粒的孔隙中。然后将包含金属溶液的载体颗粒干燥并煅烧以蒸发液体并将金属离子沉积到载体颗粒的表面上。然后将经浸渍的载体颗粒在550℃的炉子中煅烧5小时。在适合的实施方案中，如果需要，在煅烧之后可以对催化剂颗粒进行进一步精制，以在引入涂覆(washcoating)溶液中之前进一步降低其尺寸。可以使用球磨或任何其他已知的颗粒精制工艺来实现此目的。金属催化剂在载体颗粒上的最大载量受到金属盐在前体溶液中的溶解度的限制。
通过用乙酸钡Ba(CH3COO)2浸渍CeO2-ZrO2颗粒而将氧化钡化学沉积到CeO2-ZrO2颗粒（30wt%CeO2和70wt%ZrO2，获自Rhodia）上，得到20wt%的BaO载量。通过用硝酸铜Cu(NO3)2浸渍CeO2颗粒而将一氧化铜化学沉积到CeO2颗粒（获自Rhodia）上，得到2wt%的Cu载量。通过用硝酸钯Pd(NO3)2浸渍CeO2颗粒而将钯化学沉积到CeO2颗粒上，得到2wt%的Pd载量。
实施例3
在这些实验实施例中，将4克原始制备（as-prepared）的粉末催化剂与15克水球磨18小时，使得催化剂颗粒优选直径为约10-20纳米。在这些实施例中使用的堇青石整料样品为3/4英寸直径乘1英寸长度，具有400孔（cells）/平方英寸（cpsi）和4毫英寸的壁厚。将经涂覆的整料样品在120℃干燥，在静态空气（staticair）中于约550℃的温度煅烧5小时，然后在炉中于700℃在包含10体积%水的空气中老化24小时。
在常压操作的石英管反应器中通过以下方式来测试NOx还原催化剂体系的催化剂材料：使气流在一定体积的催化剂颗粒上和内流过，其中所述催化剂颗粒作为涂层或多个涂层包含在整料样品的通道壁上。气流配制为模拟内燃机产生的废气流的组成。使用一系列质量流量控制器将模拟的气流供给反应器。总进料流量为3.0L/分钟，对应空速为25,000h-1。在这些和以下的实验中，空速值表示气流的体积流量（在STP下）相对于堇青石整料样品的标称体积（该体积是根据其外横截面积和长度推算的）的比值。
反应器在管式炉中加热以控制紧邻涂覆有催化剂的整料样品的上游的温度。使用热电偶测定整料样品上下游的温度。用在940托和165℃校准的傅里叶变换红外（FTIR）分析仪（ThermoNicoletNEXUS670）分析反应器出口物流。在FTIR出口处使用压力控制器来保持校准压力，将反应器的下游管线加热到165℃。将反应器的上游管线也加热到165℃以确保水完全蒸发。
实施例4
在本实验实施例中，用包含原始制备的CuO/CeO2颗粒的浆料涂覆第一整料芯样品，并用包含钯颗粒（Pd/CeO2）的浆料涂覆第二整料芯样品，该钯颗粒是使用等体积浸渍技术化学沉积到CeO2载体颗粒上的钯颗粒（Pd/CeO2）。在石英管反应器中分别评估CuO/CeO2和Pd/CeO2颗粒催化剂材料的使NO转化为NH3的性能。
为了评估这些颗粒催化剂使NO转化为NH3的性能，供给反应器的气流配制为模拟来自通过燃烧空气与燃料的富混合物操作的发动机的废气流的组成。该气流包含200ppmNO、10体积%CO2、5体积%H2O、1.5体积%CO和0.5体积%H2，及余量的N2。将催化剂在模拟气流中以10℃/分钟的升温速率从100℃加热到450℃。用FTIR连续监控来自反应器出口的气流中的NO浓度和NH3浓度。
图3显示了在富燃条件下采用CuO/CeO2催化剂的NO浓度和NH3浓度对120℃-400℃的温度的函数曲线。在约220℃时，检测不到来自反应器出口的气流中的NO浓度，这表明进料流中所含NO的100%都转化为NH3。在此温度下，来自反应器出口的气流中的NH3浓度约为200ppm，这表明转化反应按化学计量进行，供给反应器的每摩尔NO生成1摩尔NH3。
采用Pd/CeO2催化剂的NO浓度和NH3浓度对温度的函数曲线未示出。然而，结果表明CuO/CeO2催化剂和Pd/CeO2催化剂在富燃废气条件中对于由NO生成NH3具有相当的性能。但是，CuO/CeO2催化剂在仅220℃的温度就能实现NO到NH3的100%转化，而Pd/CeO2催化剂仅在约420℃的温度才实现了NO到NH3的100%转化。因此，CuO/CeO2催化剂可能比Pd/CeO2更适用于低温催化剂应用。
实施例5
在此实验实施例中，评估了NOx还原体系的催化剂材料组合。用包含LaMnO3颗粒和BaO/CeO2-ZrO2颗粒的混合物的浆料涂覆整料芯样品的一半，用包含CuO/CeO2催化剂或Pd/CeO2催化剂的颗粒的浆料涂覆该整料样品的另一半。
在与实施例4中相同的反应器系统中测试催化剂材料，但如本说明书中以上所述，当催化剂材料循环暴露于氧化性和还原性废气环境时，NOx还原催化剂体系最有效工作。因此，供给反应器的气流的组成在贫燃和富燃条件之间循环变化，且反应器保持在350℃的恒定温度。
使用由三组流量控制器构成的气体总管来循环改变所述气流的组成，各组流量控制器都为反应器提供气体。A组（富燃进料）包括提供0.5体积%H2和1.5体积%CO及余量的N2的流量控制器且总流量为1.0L/min。B组（贫燃进料）包括提供含8体积%O2和余量的N2的气体的流量控制器且总流量为1.0L/min。在循环操作中，A/B电磁阀以所需的频率（贫/富=60s/30s）在A组和B组之间切换。C组包含不循环变化的气体（NO、H2O、CO2和N2）且流量为2L/min。因此，以干气体计总气体流量为3L/min，相当于25,000h-1的空速。
贫混合气体的标准测试条件包括100ppmNO、8体积%O2、5体积%H2O、10体积%CO2且余量为N2。贫周期时间为60秒。富混合气体包含100ppmNO、5体积%H2O、10体积%CO2、0.5体积%H2、1.5体积%CO且余量为N2。富周期时间为30秒。
图4显示了在循环的贫燃（60秒）和富燃（30秒）条件下采用LaMnO3/BaO/CeO2-ZrO2和CuO/CeO2催化剂的NO浓度和NH3浓度对600秒-900秒的时间的函数曲线。在贫燃周期期间，反应器出口气流中的NO浓度较低。然而，当进料流从贫燃条件转变为富燃条件时，呈现出NO浓度的突然飙升。这种飙升是由于来自BaO催化剂颗粒的硝酸盐或亚硝酸盐的分解速率和气态NOx与CO或H2的反应速率之间的反应速率不平衡导致的。因为，来自BaO催化剂的硝酸盐或亚硝酸盐的分解速率比NOx与还原剂之间的反应速率快得多，因此在从贫燃周期到富燃周期的转变过程中一些NOx可能会逸出催化剂体系。通过在包含LaMnO3/BaO/CeO2-ZrO2和CuO/CeO2催化剂颗粒的反应器的下游设置流通式催化反应器能够使废气后处理系统释放的NO最小化。例如，如本说明书以上所论述地，可以使用包含贱金属离子取代的沸石颗粒和/或贱金属离子取代的磷酸硅铝颗粒的流通式催化反应器来将任何漏过的NOx还原为N2和水。
使用LaMnO3/BaO/CeO2-ZrO2和CuO/CeO2催化剂的来自反应器出口的气流中的NO平均浓度为约58ppm，且来自反应器出口的气流中的NH3平均浓度为约52ppm。使用Pd/CeO2催化剂的NO浓度和NH3浓度对时间的函数曲线未示出。然而，在来自Pd/CeO2催化剂的排出气体中的NO平均浓度为约25ppm，排出气体中的NH3平均浓度为约30ppm。因此，在循环的贫燃和富燃条件下，Cu/CeO2催化剂能够产生与Pd/CeO2催化剂相当量的NH3。
以上对示例性实施方案和具体实施例的描述本身仅为描述性的，并不意于限制后附权利要求的范围。

Claims (18)

1.废气后处理系统，其用于将来自贫/富循环发动机的废气流中的氮氧化物（NOx）还原为氮气（N2）和水，其中该发动机控制为循环地以贫燃模式和富燃模式操作，所述系统包括：
第一流通式反应器，其包括构造为接收废气流的上游开口和构造为排出废气流的下游开口；
容纳在第一反应器内的第一流通支撑体，其包括多个平行的流通通道，该流通通道由从支撑体的入口面纵向延伸到出口面的壁限定；和
NOx还原催化剂材料，其以至少一个涂层的形式沉积在第一支撑体的流通通道的壁上，该NOx还原催化剂材料包含：含量适于在贫燃模式期间使废气流中的NO氧化为NO2的镧基钙钛矿氧化物颗粒、含量适于在贫燃模式期间除去和临时储存废气流中的NOx的氧化钡（BaO）颗粒、和含量适于在富燃模式期间使废气流中的NOx还原为N2和生成NH3的沉积在二氧化铈颗粒上的一氧化铜纳米颗粒（CuO/CeO2）。
2.根据权利要求1所述的废气后处理系统，其进一步包括：
第二流通式反应器，其包括构造为接收废气流的上游开口和构造为排出废气流的下游开口，第二反应器相对于来自发动机的废气流的方向位于第一反应器的下游；
容纳在第二反应器内的第二流通支撑体，其包括多个平行的流通通道，该流通通道由从支撑体的入口面纵向延伸到出口面的壁限定；和
选择性还原催化剂的颗粒，其以至少一个涂层的形式沉积在第二支撑体的流通通道的壁上，该选择性还原催化剂颗粒的含量适于在贫燃模式期间除去和临时储存废气流中的NH3，和在富燃模式期间使废气流中的NOx还原为N2。
3.根据权利要求1或2所述的废气后处理系统，其中所述CuO/CeO2颗粒包含2-20wt%的铜。
4.根据权利要求1或2所述的废气后处理系统，其中所述BaO颗粒沉积在铈和锆的混合氧化物颗粒上（BaO/CeO2-ZrO2）。
5.根据权利要求4的废气后处理系统，其中所述BaO/CeO2-ZrO2颗粒包含10-20wt%的BaO。
6.根据权利要求1或2所述的废气后处理系统，其中所述镧基钙钛矿氧化物颗粒包含LaCoO3、La0.9Sr0.1CoO3、LaMnO3、La0.9Sr0.1MnO3、LaFeO3和La0.9Sr0.1FeO3中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的废气后处理系统，其中所述选择性还原催化剂包含贱金属离子取代的沸石和贱金属离子取代的磷酸硅铝中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的废气后处理系统，其中所述贱金属离子是铜或铁的离子。
9.根据权利要求1或2所述的废气后处理系统，其中第一支撑体包括挤出的陶瓷体。
10.根据权利要求1或2所述的废气后处理系统，其中所述NOx还原催化剂材料作为第一涂层和第二涂层沉积在第一支撑体的流通通道的壁上。
11.根据权利要求10所述的废气后处理系统，其中第一涂层包含镧基钙钛矿氧化物颗粒与氧化钡颗粒的均匀混合物，且第二涂层包含所述CuO/CeO2颗粒。
12.根据权利要求10所述的废气后处理系统，其中第一涂层散布在从流通支撑体的入口面到出口面的通道壁上，然后第二涂层再散布在该通道壁上。
13.根据权利要求10所述的废气后处理系统，其中第一涂层散布在靠近流通支撑体的入口面的通道壁的第一部分上，第二涂层散布在靠近该支撑体的出口面的通道壁的第二部分上。
14.在贫/富循环发动机的废气后处理系统中使包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的氮氧化物（NOx）转化为氮气（N2）的方法，其中该发动机控制为循环地以贫燃模式和富燃模式操作，所述方法包括：
使来自发动机的废气流流过与发动机紧耦合的第一流通式反应器，从而使废气流接触：
镧基钙钛矿氧化物颗粒，以在发动机在贫燃模式操作时使废气流中的NO氧化为NO2；
氧化钡（BaO）颗粒，以在发动机在贫燃模式操作时通过将NOx临时储存在NOx储存位点来从废气流中除去NOx，和在发动机在富燃模式操作时将NOx从NOx储存位点释放到废气流中；和
沉积在二氧化铈（CeO2）颗粒上的一氧化铜（CuO）纳米颗粒，以在发动机在富燃模式操作时将废气流中的NOx还原为N2和生成氨气（NH3）；和
控制发动机的循环操作使得发动机在贫燃模式操作第一持续时间，且发动机在富燃模式操作第二持续时间，且第一持续时间比第二持续时间更长。
15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括：
使来自发动机的废气流流过第二流通式反应器使得废气流与选择性还原催化剂的颗粒接触，其中第二流通式反应器相对于废气流的方向位于在废气后处理系统内的第一反应器的下游，所述选择性还原催化剂能够在发动机在富燃模式操作时通过将NH3临时储存在NH3储存位点来从废气流中除去NH3，在发动机在贫燃模式操作时将NH3从NH3储存位点释放到废气流中，并在氧气（O2）存在下利用NH3使从第一反应器漏过的NOx还原为N2。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中在BaO颗粒的NOx储存位点积聚了预设量的NOx时开始富燃发动机操作模式，从而使NOx储存位点再生。
17.根据权利要求15所述的方法，其中在选择性还原催化剂的NH3储存位点积聚了预设量的NH3时开始贫燃发动机操作模式，从而使NH3储存位点再生。
18.根据权利要求15或17的方法，其中贫燃模式的第一持续时间和富燃模式的第二持续时间控制为使得选择性还原催化剂上的废气流中的NH3对NOx的摩尔比为约1:1。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102806012B (zh) * 2011-06-03 2016-11-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于将no氧化成no2的非化学计量的钙钛矿氧化物氧化催化剂
CN104024016B (zh) * 2012-10-30 2016-08-31 株式会社小松制作所 搭载有排气后处理装置的建筑车辆
WO2015022399A2 (en) * 2013-08-14 2015-02-19 Dinex A/S Multilayer coated particle filter
JP5880527B2 (ja) * 2013-11-28 2016-03-09 トヨタ自動車株式会社 排ガス浄化用触媒
EP3161287B1 (en) * 2014-06-27 2018-05-23 Volvo Truck Corporation A heat exchanger system for treatment of a flow of exhaust gases in an exhaust gas aftertreatment system
KR101684531B1 (ko) * 2015-03-30 2016-12-08 현대자동차 주식회사 배기 가스 정화 장치의 린 녹스 트랩에 흡장되는 질소산화물의 양을 계산하는 방법 및 배기 가스 정화 장치
US9662639B2 (en) * 2015-05-11 2017-05-30 University Of Wyoming Catalytic effects of oxygen carrier based chemical-looping reforming of CH4 with CO2
WO2016190890A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Cummins Inc. System and method to detect and respond to iced sensors in exhaust after-treatment system
US10046310B2 (en) 2015-10-05 2018-08-14 GM Global Technology Operations LLC Catalytic converters with age-suppressing catalysts
US10422036B2 (en) 2015-10-23 2019-09-24 GM Global Technology Operations LLC Suppressing aging of platinum group metal particles in a catalytic converter
US10058819B2 (en) 2015-11-06 2018-08-28 Paccar Inc Thermally integrated compact aftertreatment system
US10005031B2 (en) 2015-12-08 2018-06-26 GM Global Technology Operations LLC Dual-layer catalyst
US10159960B2 (en) 2016-10-25 2018-12-25 GM Global Technology Operations LLC Catalysts with atomically dispersed platinum group metal complexes
CN107185544A (zh) * 2017-05-08 2017-09-22 武汉理工大学 一种介孔负载型催化剂CuO‑LaCoO3的制备方法
US10675586B2 (en) * 2017-06-02 2020-06-09 Paccar Inc Hybrid binary catalysts, methods and uses thereof
US10835866B2 (en) 2017-06-02 2020-11-17 Paccar Inc 4-way hybrid binary catalysts, methods and uses thereof
CN108745368A (zh) * 2018-05-15 2018-11-06 昆明理工大学 一种双钙钛矿催化剂及其制备方法与应用
US11007514B2 (en) 2019-04-05 2021-05-18 Paccar Inc Ammonia facilitated cation loading of zeolite catalysts
US10906031B2 (en) 2019-04-05 2021-02-02 Paccar Inc Intra-crystalline binary catalysts and uses thereof
US10934918B1 (en) 2019-10-14 2021-03-02 Paccar Inc Combined urea hydrolysis and selective catalytic reduction for emissions control

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1066874A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-10 Nissan Motor Company, Limited Exhaust gas purifying catalyst and method of producing same
WO2009158453A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-30 Basf Catalyst Llc Nox adsorber catalyst with superior low temperature performance
CN101954281A (zh) * 2010-08-27 2011-01-26 浙江大学 用于烟气脱硝的铈铜钛复合氧化物催化剂及制备和使用方法
CN102225335A (zh) * 2011-04-28 2011-10-26 武汉大学 一种烟气脱硝催化剂及其制备方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8728996D0 (en) 1987-12-11 1988-01-27 Johnson Matthey Plc Catalysts
US5063193A (en) 1990-06-06 1991-11-05 General Motors Corporation Base metal automotive exhaust catalysts with improved activity and stability and method of making the catalysts
US7071141B2 (en) * 2002-10-24 2006-07-04 Ford Global Technologies, Llc Perovskite catalyst system for lean burn engines
US7490464B2 (en) * 2003-11-04 2009-02-17 Basf Catalysts Llc Emissions treatment system with NSR and SCR catalysts
US7251929B2 (en) * 2005-07-07 2007-08-07 Eaton Corporation Thermal management of hybrid LNT/SCR aftertreatment during desulfation
JP5113082B2 (ja) * 2007-01-26 2013-01-09 株式会社キャタラー 排ガス浄化用触媒
US8001768B2 (en) 2008-02-01 2011-08-23 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for managing an exhaust gas feedstream for a spark-ignition direct-injection engine
US8507403B2 (en) * 2008-06-27 2013-08-13 Cabot Corporation Process for producing exhaust treatment catalyst powders, and their use
US20090324468A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-31 Golden Stephen J Zero platinum group metal catalysts
US8496896B2 (en) * 2008-06-27 2013-07-30 Catalytic Solutions, Inc. Zero platinum group metal catalysts
US8513155B2 (en) 2009-03-16 2013-08-20 GM Global Technology Operations LLC Perovskite-type compounds for use in lean NOx traps
US8409518B2 (en) * 2009-03-16 2013-04-02 GM Global Technology Operations LLC Sulfur tolerant perovskite supported catalysts
US8635855B2 (en) 2009-06-17 2014-01-28 GM Global Technology Operations LLC Exhaust gas treatment system including a lean NOx trap and two-way catalyst and method of using the same
US8784759B2 (en) * 2010-06-10 2014-07-22 Basf Se NOx storage catalyst with reduced Rh loading
US8734743B2 (en) * 2010-06-10 2014-05-27 Basf Se NOx storage catalyst with improved hydrocarbon conversion activity
US9732687B2 (en) * 2010-12-22 2017-08-15 GM Global Technology Operations LLC Perovskite oxide compounds for use in exhaust aftertreatment systems
CN102806012B (zh) 2011-06-03 2016-11-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于将no氧化成no2的非化学计量的钙钛矿氧化物氧化催化剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1066874A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-10 Nissan Motor Company, Limited Exhaust gas purifying catalyst and method of producing same
WO2009158453A1 (en) * 2008-06-27 2009-12-30 Basf Catalyst Llc Nox adsorber catalyst with superior low temperature performance
CN101954281A (zh) * 2010-08-27 2011-01-26 浙江大学 用于烟气脱硝的铈铜钛复合氧化物催化剂及制备和使用方法
CN102225335A (zh) * 2011-04-28 2011-10-26 武汉大学 一种烟气脱硝催化剂及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《稀土钙钛矿型La1-xSrxCo1-yFeyO3NSR催化剂的结构性能及储存机理研究》;邹鸿鹄;《硕士学位论文》;20091231;第1-2页 *

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