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该文采用合成温度低,容易实现掺杂且所制催化剂均匀稳定、抗烧结能力强的溶胶-凝胶法对资源丰富、成本低且使用后对环境不会造成二次污染的铁系钙钛矿型复合氧化物进行了改性研究,从中筛选出催化活性高的汽车尾气催化剂,并从催化剂的制备、载体涂层的改性、三效催化活性三个方面研究了催化净化机理.该论文将少量贵金属Ru元素和非贵金属Co、Cu、Mn引入铁基钙钛矿型复合氧化物中,最终得到了两个三效催化活性高的催化剂La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,0.7>Co<,0.2>Ru<,0.1>O<,3>和La<,0.6>Ce<,0.2>Sr<,0.2>Fe<,0.4>Co<,0.2>Cu<,0.2>Mn<,0.2>O<,3>,其中La<,0.6>Ce<,0.2>Sr<,0.2>Fe<,0.4>Co<,0.2>Cu<,0.2>Mn<,0.2>O<,3>为非贵金属催化剂,为研制出适合中国国情的汽车催化剂提供了有力依据.文中首先对影响催化活性的高比表面载体涂层(也叫第二载体)进行了改性研究,发现掺杂稀土或碱土物种的改性铝胶的比表面和热稳定性高于没有掺杂的;且多组分掺杂好于单组分掺杂.pH值为3.6的铝胶负载效果较好.聚乙二醇助剂的加入可以大幅度提高氧化铝的比表面.酸浸使载体表面粗糙程度变大,表面孔道丰富,比表面提高,载体与铝胶结合得更加牢固.其次对影响催化效果的活性组分进行了研究,用稀土金属、过渡金属和少量贵金属对LaFeO<,3>进行了改性.在此基础上,我们又用Co对B位进行了调变.活性测试表明,Co改性后的La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,0.8-y>CoyO<,3>催化剂活性虽有提高,但提高幅度不大,为进一步提高铁基钙钛矿的催化性能,在B位进一步引入少量Ru元素,结果发现Ru离子的引入,使催化活性大幅度提高,且已达到贵金属催化剂的水平.目前还未见在铁基钙钛矿B位引入少量Ru元素提高催化活性的报道.XPS研究表明,掺杂Ru后,Fe的外层电荷密度增大,并以多种价态存在,同时其它氧种含量增加,O2-TPD和H<,2>-TPR结果证明,Ru使催化剂表面的吸附氧和晶格氧脱附温度降低,催化剂表面大量的氧含量是提高催化活性的重要因素.A离子空位增加,晶格氧活动性增强,活性提高;La<,0.8>Ce<,0.2>Fe<,0.7>Co<,0.2>Ru<,0.1>O<,3>样品的催化性能最佳,起燃温度分别为CO 280℃,HC 295℃,NO<,x>280℃.对LaFeO<,3>用非贵金属进行的改性研究表明,Co,Cu,Mn元素对Fe调变都可以得到钙钛矿相结构.该研究制备的催化剂产品,不仅大幅度降低了贵金属用量,而且实际催化效果已达到贵金属催化剂的水平,三效起燃温度低,催化活性高,成本低廉,催化净化效率基本为80~90%,远高于国内外文献报道,同时研究了催化净化机理,具有较高的实际意义和理论价值.