前言

自7月1日起，中国国家第六阶段重型柴油车污染物排放标准已在全国范围内正式实施。禁止生产和销售不符合国六排放标准的重型柴油车辆，进口的重型柴油车必须符合国六排放标准。据悉，国六排放标准与国五相比，对汽车尾气测试程序进行了升级和完善，并规定了汽车尾气污染物的排放限值。严重程度增加了40％〜50％，主要污染物的排放量几乎翻了一番。从这个角度来看，汽车尾气排放产品的升级是各大汽车企业必不可少的工作。

1。汽车尾气处理系统的组成

汽车排气系统主要包括四个部分：排气支管、排气管、消声器和排气净化装置（三向催化）。汽车尾气催化净化器是一种外部净化装置，主要用于汽油发动机。它由壳体、载体和催化剂组成。载体的性能对催化剂的活性和使用寿命有很大的影响，因此它在整个催化净化器的净化效率中起着重要的作用。载体表面的催化剂氧化并减少汽车发动机排出的尾气中的污染物NOx、HC、CO等有害物质和有害气体，将其转化为无害的CO2、H2O和N2，从而达到尾气净化的作用。

承运人的性能要求包括：

1）耐热性高，适应汽车发动机的宽排气温度范围； 2）具有良好的机械强度，能承受高温气流的热冲击，以及路面不均匀和气缸振动造成的严重冲击； 3）具有较大的比表面积、较大的载体比表面积和均匀的活性成分分布，有利于提高活性成分的利用率，降低成本； 4）具有低热容量和高导热性，有利于缩短催化剂的反应时间，减少车辆冷启动时的尾气排放； 5) 具有适当的孔隙结构或孔隙度； 6）它具有一定的吸水率和低廉的价格。

2。催化剂载体的材料类型

目前，国内外汽车尾气净化的催化剂载体主要有两种类型：金属和多孔陶瓷，其中多孔陶瓷载体中的堇青石蜂窝陶瓷用途最为广泛。 2.1 金属载体： 优点：壁薄，比表面积大，机械强度高，对汽车的排气阻力低，载体与金属外壳的匹配性能良好等，热容量小，导热系数高，对应速度快，可以提高催化剂在冷启动时的加热速度。因此，它对冷启动期间汽车尾气的净化有很好的效果。 缺点：成型工艺复杂，生产成本高（大约是陶瓷载体的两倍），耐热冲击性不如堇青石蜂窝陶瓷。此外，表面涂层工艺并不完美，这限制了其发展。 2.2 堇青石蜂窝陶瓷载体： 优点：蜂窝陶瓷产品具有许多平行流道，因此气流的压力损失小，整个组件中的流量分布良好。此外，蜂窝陶瓷可以由多种材料制成，主要是堇青石、钛酸铝、碳化硅、氧化锆、氮化硅等。堇青石（2MgO · 2al2o3 · 5sio2）蜂窝陶瓷因其优异的抗热冲击性、良好的吸附性能、高耐火性和适当的机械强度而被广泛使用。 自康宁公司于1973年挤出生产蜂窝陶瓷载体以来，堇青石蜂窝陶瓷已成为汽车尾气催化净化器和柴油尾气颗粒捕集器等尾气净化部件的重要组成部分。堇青石蜂窝陶瓷通常由工业中的高质量高岭土、滑石粉和氧化铝合成而成。 缺点：通常，为了增加蜂窝陶瓷载体的表面积，其表面会涂上均匀的高比表面积的氧化铝涂层，然后将贵金属活性成分加载到表面上。但是，堇青石基体和氧化铝涂层的热膨胀系数有很大的不同，这使得催化剂和涂层容易从载体上剥落并阻塞孔隙，从而导致催化剂失效。导热系数低还使催化剂点火缓慢，冷启动时汽车尾气排放的净化效率较差。

2.3 新型多孔陶瓷催化剂载体：

① 纤维多孔陶瓷：指一种以陶瓷纤维为主要原料制备的高孔隙率陶瓷材料。 优点：大多数材料具有开孔结构，孔隙率可以达到90％以上，而一般多孔陶瓷材料的孔隙率仅为50％左右。它主要利用纤维的纺织特性进行三维编织，并且孔隙率和孔径是可控的。 缺点：受陶瓷纤维长度和编织性能的限制，对三维编织技术的高要求和昂贵的产品成本限制了其发展。 ② 导电碳化硅多孔陶瓷材料：其孔隙呈三维连接网络结构，具有优异的耐热和耐腐蚀性、高导热性、使用温度和良好的再生性能。抗热冲击性比堇青石蜂窝陶瓷更强，适用于温度经常急剧变化的应用。 该产品采用导电载体，采用电预热方式来提高净化器的温度。该催化剂可以在短时间内达到催化剂的点火温度，并有效减少车辆冷启动前几分钟有害物质的排放。