1.研究背景

近年来,随着汽车保有量的快速增长,机动车排放污染已成为城市雾霾的主要来源之一,如何控制排放污染已成为全社会严重关切的问题。本文以高锰酸钾、醋酸锰、硝酸锰为催化剂，将其负载在泡沫镍上制成整体式催化剂，分别在空气和一氧化碳气氛下测试其催化性能;采用BET、XRD、TEM、H2-TPR、Soot-TPR、XPS等手段研究了氧化物催化剂的结构、催化活性及其机理。

2.催化剂的简介

#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160; 锰及其化合物因其独特的催化性能，越来越受到国内外广大研究者的关注与重视。

2.1 高锰酸钾

#160;高锰酸钾（Potassium permanganate）为黑紫色、细长的棱形结晶或颗粒，带蓝色的金属光泽；无臭；与某些有机物或易氧化物接触，易发生爆炸，溶于水、碱液，微溶于甲醇、丙酮、硫酸，分子式为KMnO₄，分子量为158.03400。熔点为240#176;C，稳定，但接触易燃材料可能引起火灾。要避免的物质包括还原剂、强酸、有机材料、易燃材料、过氧化物、醇类和化学活性金属。

#160;在化学品生产中，广泛用作为氧化剂，例如用作制糖精，维生素C、异烟肼及安息香酸的氧化剂；在医药上用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂；在水质净化及废水处理中，作水处理剂，以氧化硫化氢、酚、铁、锰和有机、无机等多种污染物，控制臭味和脱色；在气体净化中，可除去痕量硫、砷、磷、硅烷、硼烷及硫化物；在采矿冶金方面，用于从铜中分离钼，从锌和镉中除杂，以及化合物浮选的氧化剂；还用于作特殊织物、蜡、油脂及树脂的漂白剂，防毒面具的吸附剂，木材及铜的着色剂等。

2.2 醋酸锰

醋酸锰淡红色透明单斜晶体。溶于水及醇。是聚酯树脂的原料#8212;二甲苯高温氧化的催化剂。还可用作染色媒染剂，涂料、清漆的干燥剂，以及氧化过程的催化剂等。

2.3硝酸锰

#160;硝酸锰粉红色结晶，易潮解。易溶于水，溶于乙醇。硝酸锰为无机化合物，与还原剂、硫、磷等混合受热、撞击、摩擦可爆。与有机物、还原剂、易燃物硫、磷混合可燃； 受热分解有毒氧化氮和含锰化物气体。库房通风低温干燥；轻装轻卸；与有机物、还原剂、硫、磷易燃物分开存放。

3.催化碳烟燃烧

3.1碳烟简介

微粒（PM）是柴油机的主要排放污染物之一，由不可溶部分（干碳烟，40%左右），可溶性有机成分（SOF，35%左右）和不可溶成分（硫酸盐等，10%左右）组成。颗粒物主要是由柴油机不完全燃烧导致的。其中，颗粒物中50%以上是碳烟（soot），碳烟能够吸附尾气中的液体和气体；可溶性有机物（SOF）是吸附在碳烟上的有机物，主要来自不完全燃烧的润滑油，具有高沸点的特性；无机物主要是燃料中的硫杂质生成的硫酸盐^[1]。

3.2催化碳烟燃烧

已有大量分别针对碳烟氧化和NOx还原进行的研究，Yoshida^[2]首先提出了在富氧条件下可以实现PM和NOx的同时去除，在NO-O₂气氛下，碳烟被氧化同时NOx被还原生成N₂。

在碳烟-NO共同催化去除研究中^[4-6]，将K和Cu负载于碳素材料制备了一系列催化剂，在等温条件下测试其碳烟-NO共同催化去除的性能。在程序升温反应中，随着温度的增加^[2]，碳烟不断被氧化，NO的分压（PNO）增大，NO在550 ^oC 开始被还原成N₂。参考soot-NO反应机理，可以解释这一结果^[7]： #160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;

NO(g)→ NO_ad#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160; #160;(1-1)

NO_ad#160; C_f → C#8727;[N, O] #160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160;#160; #160;(1-2)

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