第41卷第2期Vol.41No.22023年4月Apr.2023中国稀土学报JOURNALOFTHECHINESESOCIETYOFRAREEARTHSLa0.5K0.5Mn1-xFexO3催化剂去除柴油机碳烟和NO的性能研究张琛1，刘军恒1*，谈秉乾2，孙平1，嵇乾1（1.江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013；2.无锡恒和环保科技有限公司，江苏无锡214174）摘要：通过柠檬酸络合法制备催化剂LaMnO3和La0.5K0.5Mn1-xFexO3（x=0.125，0.33，0.5），在微型固定床反应器中测试催化剂去除柴油机碳烟和NO的性能，同时通过XRD，H2-TPR，Soot-TPR等技术对钙钛矿催化剂微观结构进行分析。结果表明：部分钾铁离子进入钙钛矿晶格内部，导致镧锰钙钛矿形成晶格缺陷，提高了催化剂中氧空位的数量；部分K+与Mn3+生成活性较高的钾锰矿，改变了碳烟与催化剂的接触状态，降低了碳烟起燃温度。催化剂活性评价表明：La0.5K0.5Mn0.67Fe0.33O3具有最佳催化活性，对碳烟和NO具有较好的去除效果，CO2浓度峰值温度为357℃，CO2的选择性高达99.9%，NO最大转化率为61.7%。关键词：柴油机；氮氧化物；碳烟；镧锰钙钛矿；排放控制中图分类号：TK421.5文献标识码：A文章编号：1000-4343（2023）02-0279-08柴油机因热效率高而被广泛的应用，但柴油机排放的尾气污染物碳烟（soot）和氮氧化物（NOx）会对环境造成严重的危害［1-3］。研究表明采用尾气后处理催化技术可以有效去除柴油机尾气污染物［4-5］。ABO3是钙钛矿催化剂的结构通式，其中B位是催化反应的活性中心，对A位和B位的取代可以形成数量丰富的氧空位［6-8］。研究发现钙钛矿催化剂在碳烟和NO去除方面表现优异，其中，锰铁钙钛矿催化剂表现出较高的催化效果［9-13］。Teraoka等［14］通过试验发现被K+掺杂的LaMnO3钙钛矿催化剂可以有效消除碳烟和NO。Sun等［15］研究表明钾掺杂可以产生活性氧物种，提高活性氧的活性。过渡金属Mn和Fe元素具有优良的催化氧化效果，可以实现高低价态的相互转变，增加催化剂的氧空位数量，提高催化剂的催化活性［16-17］。本文采用柠檬酸络合法制备LaMnO3钙钛矿型催化剂，通过K+部分取代LaMnO3钙钛矿中的La3+，根据KNO3和硝酸锰的相对分子质量，称取KNO3质量为10.1g，称取浓度为50%的硝酸锰溶液Mn（NO3）2·4H2O质量50.2g，使得K+与Mn3+摩尔比为1∶1，Fe3+部分取代LaMnO3中的Mn3+，研究K+和Fe3+取代对LaMnO3钙钛矿催化剂消除碳烟和NO的催化性能的影响。1实验1.1催化剂制备通过柠檬酸络合法制备LaMnO3和La0.5K0.5Mn1-xFexO3（x=0.125，0.33和0.5；x为摩尔比...
