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1、汽车尾气处理技术综述,什么是汽车尾气？汽车尾气中的主要污染物有哪些？汽车尾气的几种净化处理技术。1、汽车燃油的改用2、机内净化3、机外净化低污染与无污染机动车组图1、太阳能汽车2、电动汽车3、混合动力电动车,汽车尾气,在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，这就是通常所说的汽车尾气。这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。“汽车灾难”已经形成，由此带来的汽车尾气更是害人不浅。,机动车排
2、气中的有害物质是在燃料燃烧为发动机提供动力的过程中产生的,包括汽油挥发泄出的蒸汽,曲轴箱中窜漏的废气,排气管的尾气及汽油中带入的硫、铅、磷在排气中形成的污染物，其构成情况为：（1）尾气污染 占总污染量的65%85%，有害物质是一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物；（2）曲轴箱的通风污染 占总污染量的20%，主要有害物质是碳氢化合物；（3）汽油箱通风污染 占总污染量的5%，主要是汽油中轻馏分的蒸发；（4）化油器的蒸发和泄漏 占总污染量的5%10%；（5）硫、铅、磷的污染。（发动机的作用：是将燃料的化学能通过放热转化为机械能，从而驱动汽车行驶）,科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染
3、物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。,固体悬浮颗粒,固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时，便会激发形成恶性肿瘤。此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼结膜炎，甚至造成角膜损伤。,一氧
4、化碳,一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。所以，即使是微量吸入一氧化碳，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。,碳氢化合物,目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。(1952年12月，伦敦发
5、生光化学烟雾，4天中死亡人数较常年同期多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的约为平时的2倍。),氮氧化物,氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气中暴露10分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。,铅,铅是有毒的重金属元素。汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大，通常积聚在1米左右高度的空气中，因此对儿童的威胁
6、最大。,尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。近100年来，气候变暖已成为人类的一大祸患。冰川融化、水位上涨、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了严峻的挑战。而二氧化碳则是地球变暖的罪魁祸首。,汽车尾气的净化处理技术,由于汽车运行严重的分散性和流动性，因而也给净化处理技术带来一定的限制。除了开发在机内净化技术外，还要大力开发机外净化处理技术。这应从两个方面入手：一是控制技术，主要是提高燃油的燃烧率，安装防污染处理设备和采取开发新型发动机；二是
7、行政管理手段，采取报废更新，淘汰旧车，开发新型的汽车（即无污染物排放的机动车），从控制燃料使用标准入手。,1、汽车燃油的改用,采用无铅汽油，以代替有铅汽油，可减少汽油尾气毒性物质的排放量。首先应抓汽车油的改用。以无铅汽油代替四乙基铅汽油。这种汽油是用甲荃树丁醚作渗合剂，它不仅无铅，而且汽车尾气排出的一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物均会减少。,掺入添加剂，改变燃料成分。,汽油中掺入以下的甲醇燃料，或者采用含水份的水汽油燃料，都能在一定程度上减少或者消除、和铅尘的污染效果。若采用“甲醇燃料”，即采用甲醇和其它醇类同汽油混合所制成的燃料。当甲醇占比例，汽车尾气排出的污染物可基本上消除。,选用恰当的润
8、滑添加剂机械摩擦改进剂。,在机油中添加一定量（比例为）石墨、二硫化钼、聚四氟乙烯粉末等固体添加剂，加入到引擎的机油箱中，可节约发动机燃油左右。此外，采用上述固体润滑剂可使汽车发动机汽缸密封性能大大改善，汽缸压力增加，燃烧完全。尾气排放中，和碳氢含量随之下降，可减轻对大气环境的污染。,采用绿色燃料同样可减少汽车尾气有毒气体排放量。据美国的俄亥俄州某研究所用豆油与甲醇、烧碱混合，然后去除其中的甘油，从而可获得“大豆柴油”。用“大豆柴油”，以的比例掺入到普通柴油中，可供柴油汽车之用。它可大大减少发动机工作时排放的硫化物、碳氢化合物、一氧化碳和烟尘。故誉作绿色燃料。,采用多种燃料作为汽车燃料来源。,随
9、着科学技术的发展和计算机的广泛应用，汽车中可广泛使用新的配方汽油、电力、压缩的天然气体、太阳能以及生态燃料的蓄电池等等。然后在这种汽车上装上电脑，不断在行驶中早先调拨组合，以使汽车发挥最佳性能。采用计算机控制点火系统，以便对发动机的不同工况作出快速反应，可取得最佳燃料经济性和发动机动力性能，可减少尾气对大气的污染。,节约能源，有利环境，大力推广车用乙醇汽油。根据有关专家指出，开发乙醇代替汽油，既节约能源，又可消化陈粮，使汽车排出的有害气体减少，是一项有利于保护环境和资源的新课题。,2、机内净化（汽车发动机内部的调试，可减少尾气污染物的排放量）,通过对发动机中化油器的调制,进气系统,点火系统(采
10、用电子控制燃油喷射,电子点火),燃烧室的改进,废气再循环,改善燃油品质(燃油乳化、燃油添加剂)等手段来降低有害物质的生成。近年来又开发了空气离子化,燃油磁化改质的研究,而促使燃油充分燃烧。但总的来说这种方法难度较大，研制周期也长,机内净化不能从根本上消除尾气中的有害物质。,发动机内部净化处理措施,正曲轴箱通气系统的设计：把从汽缸窜入曲轴箱的气体（主要是未燃气体）再循环进入进气歧管，使其再次燃烧，改变了过去将其直接排入大气所造成的污染。排气再循环设计：发动机排气口用控制阀与进气歧管相连接，使排出的气体经过再次循环，以降低氮氧化物的排放量。,蒸发排放控制系统的设计：将化油器浮子室中的汽油蒸发汽引入
11、进气系统，而将油箱中的蒸发汽引入储存系统，可大大减少污染物的排放。减少喷油提前角。减少喷油提前角，可降低发动机工作的最高温度（摄氏度），使的生成量减少。,改善喷油器的质量，控制燃烧条件（燃比、燃烧温度、燃烧时间），可使燃料燃烧完全，从而可减少、和煤烟。调整喷油泵的供油量，可降低发动机的功率，使雾化的燃料有足够的氧气进行完全燃烧，从而也可以减少、和煤烟的生成。,3、机外净化（发动机外部尾气净化措施）,将汽车尾气由原有毒气体，变成为无毒气体，再排放到大气中。从而可减少对大气环境的污染。采用催化剂：将CO氧化成CO2，HC氧化成CO和2，被还原成为等。采用的催化剂有氧化锰氧化铜；氧化铬氧化镍氧化铜等
12、金属氧化物和白金属（铂）等贵金属。它们都可以净化、。催化反应器设置在排气系统中排气歧管与消音器之间。水洗：通过水箱，使汽车尾气中的碳烟粒子经过水洗和过滤及蒸气的淋浴，可针对粘在碳粒上的有毒物质，使碳粒子胀大而给予去除。,主要基于在排气管加装废气催化转化器,使汽车尾气经催化剂的催化活性将其中未燃烧及燃烧不充分产生的有害气体转化为无害物质,这是减少汽车尾气污染简便有效的方法,也是国外实现汽车排气净化行之多年的途径。现在广泛使用的尾气催化净化器就是一种机外净化手段，它是利用催化剂降低尾气净化过程中的气相反应活化能，以提高反应动力学速度。但是，由于机动车排气温度和空燃比匹配对三元催化剂的催化特性有很大
13、影响，因此其净化效果并不理想。,净化催化技术的原理,在汽车排气管尾部安装催化转化器，在精确空燃比(/=14.70.1)条件下，CO，和借助净化催化剂的作用，发生氧化还原反应而转化为无毒的2，2和2。汽车尾气催化剂的开发，不断吸引众多科学家为之付出努力，它已成为催化学者研究的重要领域。上个世纪八十年代，汽车催化剂的发展进入了一个新的阶段，国内外已开发成功众多贵金属和少数含非贵金属的汽车催化剂，包括汽车催化剂在内的环境催化剂已发展为与化工催化剂和石油炼制催化剂并列的三大工业催化剂种类。,（1）贵金属催化剂（2）非贵金属催化剂（3）非贵金属氧化物催化剂（4）贵金属非贵金属混合催化剂（5）金属离子交换
14、分子筛催化剂（6）纳米金属簇催化剂,负载型非金属氧化物催化剂,尖晶石结构的混合氧化物催化剂,钙钛矿结构的混合氧化物催化剂,（1）贵金属催化剂主要有、和等，至少有两种组分。一般用块状担体，操作温度为300-900，为了有效地同时除掉尾气中的三种杂质，必须把空/燃比控制在最佳化学计量比附近，通过安装电子空/然比控制系统可以达到此目的。贵金属组分对具有还原催化作用。主要担当除去的作用，而氧化催化作用主要由或-同时完成。,与相比，氧化活性高，同时还具有对的还原活性，但三效催化剂上比用量多，其原因在于A、对和的中毒过于敏感；B、在还原气氛下易燃烧；C、与生成合金相使的活性降低。因此普遍的是由-组成的催化
15、剂。,在三效催化剂中添加少量的2，可减缓催化剂性能受空燃比影响的敏感性。原因是当2同/在一起时大大改善了对氧气的吸附性能。提高三效催化剂耐热性是改进催化性能的重要方面。贵金属催化剂虽然具有较高的活性，但其成本较高，低温活性差，SO 2等杂质易引起催化剂中毒，高温易发生烧结失活，因此近些年来国内外竟相开展了非贵金属催化剂的研究。,（2）为了降低车用催化剂的生产成本，人们不断地进行非贵金属催化剂的研究和开发工作，特别是对钙钛矿型复合氧化物催化剂研究成为一个新的热点。目前研究主要类型有以下几种：（1）LaMO3(M=Co、Mn、Ni、Fe、Cr等)，研究结果表明：以Co、Mn、Ni型氧化CO的活性较
16、高，对NOx转换效果较低，而Fe、Cr的催化活性较低，因为过渡金属离子的自旋状态影响催化剂的催化活性。（2）LnCoO3型（Ln=La、Pr、Nd、Gd、Ho等），其中以NdCoO3 和HoCoO3的氧化活性较好。（3）LaxSr1-xFeyMn1-y-zPdxO3型（X=0.6-0.8,y=0.5-08,Z=001）对CH、CO的氧化均有较高的催化活性。,（3）活性组分主要为过渡金属和稀土金属氧化物，主要包括、23、34、2、25、2、2、23等。单组分氧化物催化剂有耐热性差,起燃温度低等缺点,故在使用上受到限制,实际上，一般采用将氧化物负载在复合载体上或采用多组分混合氧化物催化剂。,（4）
17、有研究表明：贵金属-非贵金属混合催化剂的活性耐热性和寿命更强，如在非贵金属汽车三效催化剂中加入微量，能改善其三效催化活性和耐热性，而在其中加入稀土氧化物(23、2等)后，能够增强贵金属汽车催化剂的活性，提高、和的转化率，提高贵金属分散度；减少贵金属用量。,目前其研究的热点是储存还原型三效催化剂。储存还原型三效催化剂，由贵金属(主要是)、碱土金属(主要是)、稀土氧化物(主要是23)组成。富氧条件下首先在贵金属上被氧化成2，然后与存储物形成硝酸盐，以硝酸根离子状态暂时被吸收在等吸收储存材料中，当吸收到一定程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气下燃烧，这时会产生多余CO、和2，再利用它们将还原成
18、无害的2和2。,（5）,金属离子交换分子筛是常用的催化剂，其中/-5和/-5应用最为广泛，分子筛类型很多，除-5外,还有丝光沸石，镁碱沸石，型沸石和型沸石等。其缺点为热稳定性差，活性受二氧化硫和水蒸气的影响较大，易失活，容易发生硫中毒。主要研究情况见表1：,在用于石油化工的助燃剂中加入种纳米非金属催化剂，在活性相当的条件下，节省贵金属。由于纳米金属对于石油的性质有一定的影响，且它对氧化有很高的反应活性，因此可能被广泛用于汽车尾气处理等环保工业中。纳米金属簇的催化作用的特征：金属颗粒粒径减小至纳米尺寸时，表现出既不同于一般金属络合物又不同于常规金属催化剂的性能。由于制备条件温和和可以得到用传统催
19、化剂制备的方法所无法获得的动力学稳定的介稳相态，从而可能得到一类具有独特的结构反应性能的新材料。纳米金属簇在溶液中的反应是一类“均相化”的复合反应，它为排除传统催化剂的载体影响，特别是阐明双金属催化剂中第二金属的本质,提供了理想的实验途径。,催化法净化汽车尾气存在的问题和发展趋势,催化方法净化汽车尾气，可直接将尾气转化为无害物，既可避免了吸收、吸附等净化方法可能产生的二次污染，又使操作过程得到简化，因而催化方法日益受到重视，各种催化剂也应运而生。,但由于反应受各种各样条件的限制，有些催化剂距实际应用还有一段距离，需要进一步解决的问题是：提高催化剂的热稳定性和抗2能力，拓宽催化剂的操作温度，进行
20、深入的机理研究，为催化剂的设计提供理论指导。,目前汽车尾气用催化剂的产量仅次于石油裂化催化剂，但销售额已居首位，相应的配套催化技术迅速发展，除前面提到的应用最广泛的催化燃烧技术外，低温等离子体技术、超临界技术等是新兴的汽车尾气处理技术，应用前景十分看好。目前国内汽车尾气的治理主要是依靠单一的催化技术,它可以去除尾气中的大部分HC和CO,但仍有相当部分NOX排放。对于先进的贵金属三元催化法,如果不能使燃料混合比保持在理论空燃比附近(采用电喷技术),则难于发挥其应有的功效。,汽车尾气净化三效催化剂,国外发达国家已广泛研究高效三效催化剂，已经提出了欧洲3号、欧洲4号标准，正向超低排放甚至零排放发展，
21、国内新排放法规已颁布并正在实施，但由于国内三效催化剂研究起步较晚，国产三效催化剂没有大规模的应用，国产净化催化剂产业前景十分广阔。,三效催化剂组成研究 三效催化剂是蜂窝型载体、氧化铝涂层、贵金属活性组份、稀土氧化物等各种助剂构成的复杂体系，各组成功能不同，相互协调，使催化剂具有良好的性能和较长的使用寿命。汽车净化催化剂的研究主要经历以下几个阶段：(1)氧化型催化剂，(2)铂、铑双金属催化剂，(3)铂、铑、钯三金属催化剂，(4)单钯催化剂，(5)新型铂铑催化剂。,汽车尾气的催化净化是在固体催化剂表面上进行的气固相反应，三效催化剂的活性决定于催化剂的组成、表面特性、载体结构、孔结构与比表面、涂层的
22、分散状态等因素，汽车尾气发生的主要化学反应如下：氮氧化物（NOX）的还原：NO+CO=1/2 N2+CO2 NO+H2=1/2 N2+H2O一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）的氧化：CO+1/2 O2=CO2 4HC+5 O2=4 CO2+2 H2O 其它反应：2HC+4 H2O=2 CO2+H2 CO+H2O=CO2+H2 从以上反应可知：汽车尾气中催化净化过程主要发生的是氧化-还原反应。,主催化剂组分研究三效催化剂通常是以贵金属Rh、Pt、Pd为活性主要成份，用a-Al2O3作为第二载体，将其涂附在堇青石上，并在第二载体中加入Ce,La,Ba,Zr等作为改性助剂,增强第二载体氧化铝的热稳
23、定性,减少比表面的损失,主要活性组分通过浸渍法等方法，分散在大的比表面的a-Al2O3上。在三效催化剂中，Pt、Pd主要作用是氧化CO、HC，Rh主要还原NOX，其中Pd对CO和不饱和碳氢化合物的氧化活性、热稳定性比Pt好，但Pd的抗中毒能力不如Pt，Pt对饱和氢化合物的活性比Pd好，上述贵金属成份在三效催化剂的低温催化方面起着十分重要的作用。,三效催化剂载体选择 三效催化剂的载体主要有颗粒载体和陶瓷、金属蜂窝载体三种，随着三效催化剂对贵金属分散度、热稳定性的要求不断提高，尾气净化更广泛的采用整体蜂窝型载体，这些载体主要有堇青石、莫来石、锂辉石、金属合金载体等。颗粒载体:70年代早期研究和开发
24、的载体 陶瓷整体蜂窝载体:这种载体具有一组薄壁的平行通道，它减少了气体压力降，强度高，几何表面大，适合于在高温条件下使用，载体主要是堇青石（2MgO.2Al2O3.5SiO2）,约4762孔cm2 金属载体:优点是：薄的孔壁、能提供更大的几何表面积和更开放的集合结构、比陶瓷蜂窝载体有更高抗热冲击的机械强度、具有预热性能好和压降更低等优点，在欧洲也有一定的应用与研究。,其它催化剂载体:采用玻璃纤维织成筛子状蜂窝状结构,筛孔直径约为6mm,玻璃纤维的直径为9m，这种载体的主要特点是：玻璃纤维非常细，经过特殊处理后编织结构具有非常高的表面积，可达200m2/g，而密度较小，具有很高的塑性，因而能承受
25、较高的破坏力，玻璃纤维的热传输和质量传输能力非常强，可以大幅度提高催化净化器的净化能力。近来，还出现了用直径约0.25 mm,长约25 mm的表面涂有Al,Zn,Sn等表面改性有金属涂层丝组成的刷子状蜂窝结构金属载体。,催化剂失活研究 汽车排气催化剂的失活是一个相当复杂的过程，包括物理的和化学的过程。失活的原因主要是排气中含有可使活性组分中毒的毒物以及高温导致的烧结，毒物主要有燃油中的Pb、S及油品添加剂中的Zn、P等可以在催化剂表面活性部位上化学吸附形成强吸附物种，阻碍反应的进行，高温烧结使催化剂活性组分晶粒变大，比表面积下降。,催化还原是指在催化剂存在的条件下，废气中的NO与还原剂反应还原
26、为无害的N2的过程。它包括选择性催化还原(SCR)和非选择性催化还原(NSCR)。,脱除NO的方法可分为非催化法和催化法两大类，非催化法往往存在设备庞大、费用高、有二次污染等问题，所以汽车尾气的净化通常采用催化法.,NO的脱除,一、选择性催化还原法,以NH3或尿素作为还原剂，利用NH3在氧化气氛中可以有选择性地与NO发生反应从而达到脱除NO的目的，同时O2的存在又会加速NO与NH3的反应，该法主要应用于固定源(如火力发电厂)NO的净化。近年来已应用到了船舶及机车发动机，并被用于柴油机的尾气净化。该方法优势:不影响发动机燃油经济性;易于改装。但由于NH3会造成二次污染等原因，以寻找尿素/氨的水溶
27、液的替代还原剂等为主要内容的许多相关技术研究正在进行。,2)烃类选择性催化还原法是在含氧气氛下，以碳氢化合物为还原剂选择还原NO的反应，克服了NH3-SCR技术成本高、存在二次污染、存储困难等问题。该方法的主要优点是反应所需的混合气体与汽车尾气的组分十分相近，在贫燃条件下也可以有效催化还原NO.,最新研究表明许多选择催化还原催化转化器会加速N2O的形成。而N2O是致热势很高的成分。它产生温室效应的能力是CO2的150倍。因此在使用选择催化还原技术时，应综合考虑CO2和N2O的致暖效应，以免由于应用选择催化还原技术而失去柴油机低CO2的优点。,在非选择性催化还原过程中，还原剂优先与气相中的氧发生
28、反应，再与NO作用，这会大大增加还原剂的用量，并给催化床层带来强烈的热效应等问题，因此一般认为，只有在还原气氛下该过程才有意义。非选择性催化还原方法主要包括CO催化还原NO和H2催化还原NO等方法，20世纪60年代这些方法就被研究用于催化净化汽车尾气，由于柴油机排气中的含氧量很高，还原剂很容易被氧化，消耗量很大。,二、非选择性催化还原法,(1)CO催化还原NO法的优点在于可同时净化汽车尾气中的CO和NO，因此得到了广泛的研究。可用于该反应的催化剂有贵金属催化剂、金属氧化物催化剂,负载型金属催化剂、金属分子筛等。,(2)H2催化还原NO法也是人们重点研究的领域之一。Shelef证明在汽车尾气中H
29、2有三个来源:H2分子、水气在消除NO的同时转换出的H2以及碳氢化合物中的活性氢，因此有丰富的H2可用于催化还原NO。用于这种反应的催化剂主要有金属氧化物催化剂，贵金属催化剂等。,NO直接催化分解脱除NO最简便而经济的方法是将NO直接催化分解。反应过程如下NO(g)一 N2(g)+02(g)rGm(298K)=一86kJ/mol从热力学上看，上述反应是一个热力学有利的化学反应。但是从动力学来看，上述反应有着高达364kJ/mol的活化能。因此，关键是找到一种合适的催化剂，以便有效地降低反应的活化能,贫燃条件下NO的催化还原采用闭环化学当量比电控系统加三效催化转化器是当前汽油机尾气净化的主流技术
30、，但这种方法牺牲了燃油的经济性。近年来在降低汽油机排放的同时也要求节约能源和降低CO2排放量。,其它消除NO的技术主要有:(1)低温等离子体技术。该技术主要是使空气离子化，促进燃烧，提高反应速率。目前尾气净化主要应用电晕放电的方法产生低温等离子体。(2)改性碳纤维。它是利用过滤器上收集的碳颗粒来还原NO，铜催化剂使碳颗粒与NO在573K条件下发生反应，具有高的催化活性。(3)TiO2光催化法。是近几年发展起来的一项空气净化技术，具有反应条件温和、能耗低、二次污染少等优点。,国际上治理汽车发动机排放污染物的新技术 等离子体净化技术,等离子体是物质存在的第四种状态，是由电子，离子，原子，分子和自由
31、基等粒子组成的集合体，具有宏观尺寸的电中性和高导电性，一般通过气体放电产生。当气体分子在外界高压电场作用下，高能电子与气体分子发生非弹性碰撞，受到激发电离成活性基团，如自由基（OH,HO2），原子氧(O)和臭氧(O3)等具有很强的化学活性，可迅速氧化掉NOX和SO2。,研究表明等离子体技术可以有效降低柴油机排放污染，在汽车发动机的转速范围以及中低负荷下，其微粒捕集效率一般在60%-90%的范围;NOx的去除效率可达20%;HC的去除效率可达25%-30%。气体放电等离子体脱硝技术具有高效率、低成本的特点,是国际上公认的最有发展前途的新一代脱硝技术。,由于对气态污染物的治理一般要求在常压下进行，
32、能在常压下产生低温等离子体的只有电晕放电和介质阻挡放电两种形式：（1）电晕放电 电晕放电是使用曲率半径很小的电极，如针状电极或细线状电极，并在电极上加高电压，由于电极的曲率半径很小，而靠近电极区域的电场特别强，电子逸出阳极，发生非均匀放电，称为电晕放电。在大气污染物治理上，电晕放电法多用于烟道气脱硫和脱硝，也有用电晕放电法去除空气中挥发性有机气体、硫化氢、卤代烷烃以及对印染废水脱色等。,（2）介质阻挡放电(DBD)介质阻挡放电产生于两个电极之间，其中至少一个电极上面覆盖有一层电介质。介质阻挡放电是一种兼有辉光放电的大空间均匀放电和电晕放电的高气压运行的特点，放电均匀，稳定。由于其电极不直接与放
33、电气体发生接触，从而避免了电极因参与反应而发生的腐蚀问题。又因其具有电子密度高和可在常压下产生大体积低温等离子体的特点，所以介质阻挡放电具有大规模工业应用的可能性，己成功应用于臭氧生产及其它等离子体工艺过程。此外，与其他放电方法相比较，介质阻挡放电装置费用较低，能量利用效率更高，尺寸更灵活。DBD可由简单的交流供电和脉冲电压引发。,（3）高压脉冲 脉冲放电方法净化汽车尾气的机理是利用高压脉冲放电活化方法,使气体电离产生5-20ev的高能自由电子同背景气体作用,产生浓度很高的自由基,这些自由基同尾气中的有害气体反应,达到净化尾气的目的尾气中的微粒物质,则以荷电方式,在电场力作用下沉积排出.,综合
34、考虑了柴油机排放后处理的两个难点NOX和颗粒（碳烟为主），蔡忆昔等人自行设计了一种等离子体发生器，它是非平衡等离子体技术和微粒捕集器的综合，避免了像大多数解决方案存在的催化剂中毒和捕集器再生的困难。原因是当尾气通过非平衡等离子体发生器后,NO被氧化成NO2，然后在微粒捕集器中，NO2氧化捕集得到的颗粒（C）同时NO2被还原.,低温等离子体技术对颗粒物、二氧化硫及氮氧化物有显著的去除作用,已成为治理汽车尾气的新颖技术,因而具有广阔的发展前景。但就其应用来说存在一些问题,比如碳氢化合物的脱除至今没有报道结果,去除CO的效果也不太理想,与CO2的脱除存在可逆性。在技术上目前仍处于实验摸索阶段,因此仍需从理论,技术上加以进一步研究,以开发出新型实用的低温等离子体尾气治理技术,从而大大提高汽车尾气污染控制的综合治理水平。,金属蜂窝载体,汽车尾气三效催化净化器,CNG/LPG尾气净化催化剂,臭氧混合及尾气处理,汽车尾气处理用蜂窝陶瓷载体(substrate),太阳能汽车 广州本田,未来太阳能汽车,太阳能汽车,国产电动汽车出口开始起步,实现零排放 三菱i电动汽车将投入量产,
