汽车尾气净化器对催化剂载体的要求

汽车运行的工况是很复杂的，随着汽车载荷、行驶速度和路面状况的变化而异。一般可分为启动、怠速、小负荷、中负荷、大负荷和全负荷、加速等六个状态。CO、HC和NO的最高排放量分别出现在怠速、低速和加速阶段。经验表明，汽车发动机一般工作在负荷不满和转速多变的情况下。

在密集的城市交通运输中，汽车大部分时间(占全部时间的64％)在低速(n=600～1800r／min)和功率从怠速到23．6kw之间工作。因而就催化剂的载体应满足以下要求：
 

1、具有很高的热稳定性

汽车发动机的排气温度范围较宽，怠速时为200～300cC，全负荷运转时达700～800cC，在上坡或加速工况时，反应器温度可达1000~(2以上，高温(热)失活是催化剂劣化的主要原因，会使活性的一A10，，相变成比表面积小而无活性的(OL—A10，)，致使材料变脆、变形并导致失效。因此，载体要有很高的热稳定性。
 

2、具有很高的机械强度(包括耐磨性、硬度、抗压强度和耐冲击性等)催化剂固定在汽车排气尾管(催化转化)中，要承受高温腐蚀性气流的冲击和长期的振动。催化剂的破裂和流失是催化剂失活的机械原因。因此要求载体具有良好的耐冲击和振动性能。

3、具有较高的比表面积

催化剂的活性与其比表面大小有关，若催化反应速度不受传质过程的限制，则催化活性与其比表面成正比。大比表面有利于催化剂活性组分的高度分散，对提高催化剂的活性极为有利。
 

4、具有很低的热容量

对汽车尾气净化催化剂来讲，低热容就意味着催化剂热得快，这对于汽车冷启动时废气的催化转化尤为重要。大部分CO和HC是在汽车冷启动时排放的，因为冷启动时排气温度低，难以达到一般催化剂正常的工作温度(300～400~C)，而使污染加剧，选择热容小的材料可使温升加快。

除以上要求外，催化剂载体应有一定的形状，适宜的物理性能(如吸水性、密度、比热和导热系数等)，不含有任何可使催化剂中毒的物质，并且要求其材料易得，成本低廉，制备方便，并不会造成环境二次污染。