黄河 作品数:8 被引量:11 H指数:1 供职机构: 江苏大学汽车与交通工程学院 更多>> 发文基金: 江苏省自然科学基金 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目 江苏省高校自然科学研究项目 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 一般工业技术 机械工程 航空宇航科学技术 更多>>
掺Mn的CeO_2储氧材料对柴油机颗粒氧化活性的影响 被引量:1 2017年 由于稀土材料CeO_2本身独特的电子结构而具有良好的储氧/释氧能力及较强的氧化还原性能,故而采用理论计算结合实验研究的方法,探讨了掺杂Mn对CeO2晶体结构、氧空位形成能、电子结构以及对柴油机颗粒催化氧化活性的影响。研究发现:计算得到的纯相CeO_2晶格常数与实验值非常接近,当Mn的质量分数(w(Mn))为50%时,Mn可以较好地进入到CeO_2晶格的内部而形成晶相结构稳定性高的固溶体;在所计算的几种掺杂浓度的Ce_(1-x)Mn_xO_2体系中,氧空位形成能大大降低,且随着w(Mn)的增加而减小,w(Mn)为50%时达到最低,为0.31eV;掺Mn后没有改变CeO_2立方萤石的晶体结构;随着w(Mn)的提高,柴油机颗粒热失重速率整体向低温区域移动,当w(Mn)分别为12.5%、25%和50%时,起燃温度较纯CeO_2分别降低了18、24、42℃,峰值温度分别降低了6、12、32℃;Ce1-xMn_xO_2中的氧空位可能是反应活性位,氧空位越多,越有利于颗粒的氧化。该结果可为汽车尾气净化及其他领域应用提供参考。 黄河 孙平 叶松 刘军恒关键词:柴油机 CEO2 氧化活性 FBC对柴油机烟度和DPF再生影响的试验研究 选取环烷酸铈溶液作为燃油催化再生添加剂(FBC),配制质量分数为50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg 和300mg/kg的混合燃油,记为F50、F100、F150 和F300.在发动机台架上研究FBC 对柴... 刘军恒 孙平 王玉梅 黄河 肖雪关键词:柴油机 烟度 燃油添加剂 微粒捕集器 Mn担载对CeO_2催化颗粒物氧化的试验研究 被引量:1 2017年 为了探究Mn对CeO_2催化颗粒物氧化的影响,采用柠檬酸络合法制备出5组Ce_xMn_(1-x)O_2(x=1.0、0.9、0.7、0.5、0.3),通过X-射线粉末衍射(XRD)、氮气吸附脱附、X-射线光电子能谱分析(XPS)、氢气程序升温还原(H_2-TPR)对Mn担载下的CeO_2的晶型结构、Ce-O间电子跃迁和晶格氧种类及活性进行表征;并通过热重分析(TGA)对其进行了催化活性评价。结果表明:随着Mn担载量的增加,CeO_2的晶型结构并未发生改变,但催化剂的亚晶尺寸依次减小,相对于CeO_2而言,Ce_(0.3)Mn_(0.7)O_2的亚晶尺寸从26 nm降低至5 nm,Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_2的比表面积由52 m^2/g增加为113 m^2/g,表面孔容孔径的变化趋势与比表面积一致;Mn的担载极大提高了CeO_2催化颗粒物氧化的效果,相对于CeO_2,干碳烟的起燃温度在Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_2的催化状态下由354℃降低为308℃,对应的颗粒物的失重峰值温度则由438℃降低至385℃,并且最大失重率增加。Mn的担载可以抑制CeO_2晶胞的生长,减小其亚晶尺寸,增大其比表面积,增加CeO_2表面的氧物种活性,降低催化剂表面氧物种起作用氧化温度,同时大幅提高了CeO_2中Ce-O之间电子的跃迁。当Ce∶Mn=1∶1时,Ce_(0.5)Mn_(0.5)O_2表现出最佳的催化颗粒物氧化的效果。因此,Mn担载CeO_2能够大幅促进颗粒物的氧化,为柴油机颗粒捕集器的被动再生提供数据支撑。 叶松 孙平 刘军恒 黄河 梁兴华关键词:CEO2 晶格氧 电子跃迁 颗粒物 双活塞转子内燃机结构设计与特性分析 被引量:1 2018年 为提高发动机的热效率和功重比,同时降低振动和噪声,针对转子内燃机的结构特点,利用"互相追赶式双活塞转子"和"卵形齿轮双路归一传动输出"结构设计方法设计双活塞转子内燃机,并进行了热功转换计算和结构分析。结果表明,与曲轴连杆式内燃机相比,在相同气缸排量和输出转速条件下,双活塞转子内燃机可以明显降低油耗,功重比倍增;同时,双活塞转子内燃机还具有运行噪音低、可靠性强以及动力输出平稳等特点,具有广阔的军用和民用前景。 宁海强 宁海强 唐仁杰 黄河关键词:双活塞 转子 内燃机 柴油机达到国Ⅴ排放标准的DOC耦合SCR后处理系统 D28型汽车柴油机上进行氧化催化转化器(DOC)和选择性催化还原转化器(SCR)的组合排气后处理系统的研究使柴油机排放达到国Ⅴ标准.结果表明:采用单一的排气后处理系统不能同时使1NOX和PM比排放达到国Ⅴ水平,DOC和S... 杜小朋 孙平 孟建 黄河 叶松关键词:汽车柴油机 氧化催化转化器 排放标准 纳米CeO_2催化剂对柴油机碳烟颗粒和NO降低效果 被引量:7 2017年 为采取后处理技术同时控制柴油机颗粒(PM)和一氧化氮(NO)排放,该研究采用沉淀法制备了3组纳米二氧化铈(CeO_2)催化剂,通过X射线衍射(XRD)法、BET法测比表面积与孔径、氢气程序升温还原法(H2-TPR)对其性能进行表征,并利用碳烟起燃温度和峰值温度以及NO向N_2的转化率分别对催化剂进行活性评价。试验结果表明:3组制备的CeO_2催化剂平均粒径依次为7、12和20 nm,明显小于商业级CeO_2;自制CeO_2相较于商业级CeO_2具有较大的比表面积,且比表面积越大催化活性越高;自制的CeO_2有3个较明显的H2还原峰,依次对应表面吸附氧、表面晶格氧以及体相晶格氧;CeO_2对碳烟颗粒催化氧化的效率由高到低依次为20、12和7 nm,这3组CeO_2催化剂较未添加催化剂时起燃温度依次降低了124,109,93℃,峰值温度依次降低了185,104,102℃;CeO_2对NO转化率最高可以达到70%,且温度窗口比较宽。研究结果对CeO_2在排放后处理领域的应用具有指导意义。 黄河 孙平 刘军恒 叶松关键词:柴油机 催化剂 颗粒物 氮氧化物 CeO_2的微观结构对颗粒物催化氧化的影响 被引量:1 2017年 用沉淀法制备出三组CeO_2,使用X-射线粉末衍射(XRD)、氮气吸附脱附、扫描电镜(SEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)等手段表征其微观结构及氧物种,并根据热重分析(TGA)评价其活性。结果表明:三组CeO_2的亚晶尺寸分别为8 nm、11 nm和20 nm,对应的比表面积分别为89 m2/g、68 m2/g和63 m2/g,表面孔容孔径的变化趋势与比表面积一致。相比柴油机纯颗粒物,添加具有不同微观结构的CeO_2能促进颗粒物中过渡态碳烟前驱体的氧化燃烧,干碳烟的失重起始温度依次降低了152℃、137℃和121℃,失重峰值温度降低了187℃、110℃和103℃,并且最大失重率增大。CeO_2的微观结构对其氧空位的形成有较大影响,CeO_2晶体的亚晶尺寸越小、比表面积越大在颗粒物氧化中表现出更高的活性. 叶松 孙平 刘军恒 黄河关键词:无机非金属材料 微观结构 催化氧化 热重分析 CEO2 颗粒物 CeO_2用于柴油机尾气NO还原的DFT研究 被引量:1 2016年 采用密度泛函理论广义梯度近似的RPBE方法结合周期性平板模型研究了NO分子分别以N端和O端两种吸附形式在洁净的以及具有氧空穴的CeO_2(110)表面的吸附行为。对比了不同的吸附位及不同覆盖度下的几何构型参数与吸附能。研究结果表明:CeO_2(110)表面O原子上的吸附构型为较稳定的吸附构型,且N端吸附较O端有利;NO在洁净CeO_2(110)表面为物理吸附;当CeO_2(110)表面存在氧空穴时,吸附能明显增大且均大于40 k J·mol^(-1),为化学吸附;覆盖度为0.25 m L时的吸附比较稳定。计算了NO分子吸附前后的态密度以及电荷密度,研究发现:NO分子与底物之间具有相互作用,且整个吸附体系发生了电荷从Ce原子向NO分子的转移,O端吸附时转移的电荷较N端的多。 黄河 孙平 叶松 刘军恒关键词:催化剂 密度泛函理论 NO