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赵震教授课题组在柴油车尾气催化净化基础研究方面取得进展

近日,科学时报以“基础研究助柴油车改善‘黑大粗’—— 柴油车尾气催化净化基础化学问题研究取得进展” 为题报道了中国石油大学赵震教授课题组正着手解决柴油车尾气催化净化过程中的重要基础化学问题,并在这一领域取得了不错的成绩。同时国家自然科学基金委员会官网在其“基金要闻”专栏中对这一报道进行了转载。这是国家自然科学基金委员会首次在其官网上对石油大学的科研成果进行重点报道。此外,人民网、中国环保网等多家网站进行了转载。

柴油车的能量热效率比汽油车高出15%,柴油发动机比汽油发动机平均省油30%,与汽油车相比柴油车的最大优点就是更省油,但柴油车本身存在着黑烟滚滚、噪音震天的“黑大粗”等环境问题,使得柴油车成为汽车产业发展中的弱势群体。在能源日趋紧张的今天,如何解决柴油动力车存在的黑烟滚滚、噪音震天的“黑大粗”问题日益受到关注。在国家自然科学基金和国家“863”项目的持续资助下,中国石油大学赵震教授课题组在解决柴油车尾气催化净化过程中的重要基础化学问题方面已经取得进展。赵震教授指出,影响柴油车尾气排放的因素有三个:燃料问题、燃烧过程和后处理。为了满足更高和环保标准要求,后处理过程是必不可少的。汽油车尾气要解决一氧化碳、氧化氮、烃类问题。柴油车除了要解决这些问题外,还有炭黑问题。在这一思路的指导下,赵震教授课题组目前正在研发的四效催化净化技术,就是要除掉前面三种污染物,同时减少排放炭黑颗粒物。课题组首先设计出几种内在活性较高的催化剂;由于炭黑颗粒与催化剂都是固体物质,固体物质与固体物质通常很难反应,这就要求在设计催化剂时需要考虑催化剂与炭黑颗粒的接触问题。目前课题组已经找到了一些解决方法,比如,用提高催化剂粒子的流动性来增加反应接触等;同时课题组设计了纳米催化剂,纳米催化剂颗粒小、表面大、容易和颗粒物接触,纳米催化剂还存在自由能高、活化氧的性能强的优点,可以增加反应接触和催化活性;另外,通过催化形成氧化能力更强的气体二氧化氮分子和制备大孔催化剂,使炭黑颗粒进入催化剂孔道内反应都使催化性能明显增强。

柴油车尾气催化净化过程中的基础化学问题的深入研究有可能导致新的技术突破,为柴油车尾气处理能够找到类似于汽油车的三效催化剂和尽快解决柴油车的尾气污染问题提供丰富的理论指导和一定的技术支持,可以为环境催化领域提供新的研究内容,为我国城市的“蓝天工程”建设和催化化学的发展做出一定的贡献。

科学时报报道网址:

http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2010/9/236661.html

国家自然科学基金委员会官网报道网址:

http://www.nsfc.gov.cn/Portal0/InfoModule_375/30861.htm

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