汽车尾气降解

汽车尾气降解（精选十篇）

汽车尾气降解 篇1

现如今, 随着汽车产量的迅速增长, 汽车保有量相应剧增, 汽车尾气已成为大气污染的主要来源之一, 它不仅能致癌和引起中毒, 还会污染大气和土壤环境, 产生温室效应、酸雨和城市光化学烟雾, 造成地表空气臭氧含量过高, 使城市环境转向恶化。目前国内外对汽车尾气的降解已有一定研究, 即使用汽车尾气净化器降解尾气, 但其降解效率仅为55%~65%。现有的汽车路面尾气降解材料能够降解汽车尾气, 但其降解作用极易受光照影响, 必须在近紫外光下才能激发, 太阳光利用率仅4~6%, 尾气降解效率有限。

稀土材料以其优异的存储释放氧及光催化能力在降解汽车尾气的研究中受到了广泛的关注[1]。本文将从稀土材料中筛选高效经济的催化成分与二氧化钛 (TiO2) 复合, 并应用于道路表面, 实现全天候降解汽车尾气的目的。结合现有设备和项目研究的特点, 本文确定了涂层材料的最佳用量。

1 尾气降解路面涂层材料的制备

1.1 原材料及设备

1.1.1 试验原材料

试验用主要原料有:铈的晶体盐、氧化剂、弱碱性沉淀剂、醇类分散剂、粘结剂环氧树脂、固化剂乙二胺、溶剂二甲苯、二氧化钛。

1.1.2 试验仪器与设备

试验所需的仪器主要有酸碱滴定管、抽滤瓶、滤膜等。

试验设备主要有电热鼓风干燥箱、恒温磁力搅拌器、马弗炉、瓷坩埚、电子天平、干燥器、扫描电子显微镜等。

1.2 纳米二氧化铈的制备

在制备纳米二氧化铈的过程中采用两步沉淀法, 即先使用氧化剂氧化铈的盐溶液, 再使用沉淀剂完成对铈离子的沉淀。

首先, 配置2.0mol/L铈的盐溶液溶液, 在溶液中加入氧化剂, 同时使用磁力搅拌器不断搅拌。再以3ml/min的速率向溶液中滴定1.0mol/L的沉淀剂产生沉淀, 同时记录滴定后的现象, 继续滴定直至溶液pH达到9, 体系内产生大量褐色沉淀。接着用蒸馏水和醇类分散剂各洗涤一次沉淀。将溶液倒入真空泵中抽滤, 得到沉淀。将沉淀放在70℃的恒温干燥箱中隔夜干燥。将干燥后的固体放入研钵中研磨, 最后放入400℃的马弗炉中煅烧2h, 得到二氧化铈粉末。

1.3 SEM电镜扫描分析

利用Hitachi S-4800冷场发射扫描电镜对制备的纳米二氧化铈进行扫描, 研究样品的形貌、粒度大小等微观结构, 部分扫描结果见图1。

从图1分析可得, 试验室制备的纳米CeO2颗粒均匀, 分散性良好, 平均粒径在50nm左右。

1.4 尾气降解路面涂层材料的制备

称取一定质量的环氧树脂, 再向其中掺入石英砂, 适量的稀释剂如二甲苯和适量的增塑剂, 以改善涂层材料的施工性能及韧性。然后将混合物搅拌均匀, 再向其中加入复合光催化材料。最后加入固化剂乙二胺并搅拌均匀, 涂覆于道路表面。

2 路面涂层材料最佳用量的确定

试验中所用沥青混合料试件制备方法均参考《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 (JTG E20-2011) 。试验均采用300mm×300mm×50mm的AC-16级配标准轮碾方形沥青试件。

2.1 涂料量上限值的确定

摆式摩擦系数仪 (简称摆式仪) 是一种用于测量路面摩擦系数的仪器。本文通过改变沥青路面表面涂层材料的涂覆量, 采用可携式摆式仪测定摆值Fb表征沥青混合料表面的抗滑性能, 确定涂料量上限值。随着路面表面摩阻力增大, 其抗滑性能越好, 回摆高度越小, 摆值Fb越大。试验测得摆值见表1。试验所得摆值随涂覆量的变化趋势见图2。

结果表明:随着涂层材料用量的增加, 混合料表面的摩擦因数随之稍有降低, 但基本不会影响沥青混合料表面的抗滑性能。

由于现有技术规范对沥青路面的摩擦系数没有明确规定, 但当涂层材料用量过多时路面抗滑性能会受到影响, 故试验为保证环保沥青路面的抗滑性能, 确定的涂料用量上限值为600g/m2, 低于这一用量则认为涂覆环保涂料后沥青路面可以满足正常的抗滑性能要求。

2.2 涂料量下限值的确定

试验采用沥青混合料常规车辙试验仪, 进行常规沥青车辙试验。

试验方法:试件涂覆汽车尾气降解路面涂层材料后, 将试验轮 (轮压0.7MPa) 分别作用于涂膜后的标准轮碾方形试件上反复行走, 试验温度为20℃、40℃、60℃三档, 试验时间为4h, 大约相当于试验轮作用10000次。

评价指标:以试验后试件试验轮作用面上涂膜的剥落程度作为其抗磨耗性的评价指标。试验结果见表2。

从表2结果可以看出, 试验温度都涂膜的耐磨性基本没有影响, 涂覆量的变化对其抗剥落性的影响较大, 随着涂覆量的增加, 涂层的抗剥落性会有所增加。当涂覆量过小时, 形成的涂膜厚度较薄, 在受到车轮的摩擦作用后, 极易发生起皮现象, 起皮部分周围的粘结性很快降低, 造成更多剥落。因此, 过低的涂覆量将不能满足实际工程需求, 本文确定的涂覆量下限值为300g/m2。

根据沥青试件的表面摩擦系数试验和磨耗试验, 本文认为尾气降解路面涂层材料的最佳用量范围是300g/m2~600g/m2。

3 结论

本文对全天候汽车尾气降解路面涂层材料的制备及最佳用量进行了较为全面的分析。主要得出了如下结论:

(1) 实验室通过沉淀法制备出了粒度在50nm左右的纳米二氧化铈, 当铈的盐溶液浓度为2.0mol/L, 沉淀剂浓度为1.0mol/L时, 选用醇类分散剂制得的粉末粒径最均匀且操作较为容易。

(2) 选用环氧树脂作为基本粘结剂, 加入固化剂乙二胺, 稀释剂二甲苯及适量的增塑剂合成高分子树脂粘结剂, 可均匀涂覆于道路表面。本路面涂层材料施工工艺简单, 作业效率高, 缩短了施工时间。

(3) 根据沥青混合料的室内表面摩擦系数试验和磨耗试验, 确定路面涂层材料的最佳用量范围是300g/m2~600g/m2。

参考文献

[1]王艳荣.沉淀法制备纳米二氧化铈[M].郑州:河南工业大学, 2004.

[2]董翔.胶粉负载型路面尾气降解复合材料的路用性能[J].建筑材料学报, 2011, 14 (6) :781-786.

[3]魏鹏.可降解汽车尾气的沥青混合料路面研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2008.

[4]张立德, 牟季美.纳米材料与纳米结构.北京:科学出版社, 2001, 51-148.

汽车尾气降解 篇2

为了在道路交通工程中利用二氧化钛光催化材料降解汽车尾气中NOX、CO2、O2、CO、HC有害气体,根据二氧化钛光催化机理和特性,研究确定了对光催化材料的测试方法,设计了测试系统的硬件和软件系统.利用该测试系统对二氧化钛光催化降解材料的实测表明:测试系统设计方案合理,运行稳定、可靠,既可满足对二氧化钛光催化降解材料的`测试,又可对汽车尾气进行实时检测.

作 者：韩相春 白海莹 关强 李宏刚 都雪静 Han Xiangchun Bai Haiying Guan Qiang Li Honggang Du Xuejing 作者单位：韩相春,Han Xiangchun(东北林业大学,哈尔滨,150040)

白海莹,Bai Haiying(黑龙江省交通厅)

关强,李宏刚,都雪静,Guan Qiang,Li Honggang,Du Xuejing(东北林业大学)

汽车维修与汽车尾气污染治理 篇3

关键词：汽车维修；汽车尾气；污染治理；策略研究

中图分类号：G712 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）16-020-01

中国经济近些年来迅猛发展，汽车行业也随之迅猛发展。汽车给人们带去便利，也对环境造成一定的污染，特别是城市中大量增加的汽车数量，使得环境污染日益严重。因而通过对汽车维修技术与汽车尾气污染处理方面进行深入的分析探讨，对于我国环境的改善具有十分重要的现实意义。

一、汽车尾气污染治理的重要意义

现今人们不断了解、研究、开发自然，使得大自然环境污染的情况日益加重，这也成为世界各地重点关注的问题，特别是交通较为发达的国家。国内大气层的污染非常严重，而汽车尾气排放污染是大气层污染的最为主要的原因。我国汽车行业的迅速发展，使得城市的汽车数量迅速增长，交通发达的一些城市，也由于汽车数量增多而造成大气层污染非常严重。部分城市虽然通过规定汽车尾气排放标准来限制汽车尾气排放量，但是此类方式对于合理有效治理汽车尾气排放需要长时间进行。现今世界各地都必须重视汽车尾气污染的问题，寻找合理、有效的治理方式去解决。

二、汽车维修与汽车尾气污染治理策略

国内的相关人员在进行排放汽车尾气超标因素的研究中发现，大多数造成汽车尾气超标的原因是：汽车的车主并没有根据国家对于汽车维修、维护的标准进行，缺少环保意识；汽车维修公司所用的检测仪器配备缺乏相对的条件，使得汽车检测缺乏规范性；汽车车主使用质量不高的燃油，使得汽车燃烧效果差；维修技术落后等等问题。根据汽车尾气排放过多的因素进行分析，可以得知汽车维修和汽车尾气污染有紧密的关系。

1、基本原则

汽车尾气污染治理需要通过系统全面、长时间的进行，也需要工作人员和技术人员的协调、配合以及积极参与。针对尾气污染问题，从各个方面进行治理，以达到降低汽车尾气排放量的目的。如今我国的汽车尾气污染治理主要通过以下两个方面进行：一在国家相关政策和部门的监管下，加强监督，并且对于汽车尾气排放进行合理、有效的专项治理，使得汽车始终处于稳定、正常、安全的驾驶状态，使得汽车尾气污染量得到减少，大气污染得到降低。二是针对汽车维修技术进行改进，对于汽车的维修质量进行监管以及严格的把控，保证汽车维修的质量、效率，使得汽车在驾驶中，汽车尾气排放量得到降低。

2、存在问题

在汽车维修中，特别是对于汽车尾部的维修，必须要使用发动机转速表、废弃分析仪、烟度计等等仪表、仪器进行维修。汽车维修时，维修人员必须使用仪器、仪表对汽车尾气排放进行精确的检测，促进汽车排放问题的有效解决。然而我国的大部分汽车维修公司，对于仪表、仪器使用过程中欠缺合理、有效、正确的配备方式。少部分维修公司仅仅只是具备仪器、仪表，在使用中并没有正确的使用和维护。从而使得仪表、仪器设备不能有效、合理、正确的利用，也不能使得仪器仪表的检测作用得到完美的发挥。

汽车尾气污染治理的最重要的环节是汽车维修技术。汽车维修的质量也受到汽车维修技术的影响，而汽车尾气排放量也受到汽车维修技术的影响。所以，汽修维修公司必须对相关人员和技术人员的技术水平进行理论知识以及实际操作能力的提高，使得汽车维修质量得到保证。在私有企业中，各个股份制、国有、集体企业的技术水平差异性很大，特别是针对汽车尾气排放的仪器仪表的使用，大多数企业技术人员缺乏系统了解，更不论如何正确使用仪表仪器进行过尾气污染治理了。一些相关人员对于汽车维修工作缺乏二级维护的认识，造成工作效率、质量低下，直接导致汽车尾气排放量不达标的问题出现。汽车相关维修技术人员为在维修过程中更加省力、省时、省事，不进行二级维护，使得汽车尾气排放量达标保质期时间缩短。

3、汽车尾气污染治理与汽车维修的关系

我国汽车行业迅速发展，使得其他相关产业也迅速发展，特别带动汽车维修行业快速发展。所以国家相关部门，应当对汽车维修质量、效率等方面进行监管和控制，推动我国汽车尾气污染治理。

我国相关法律法规对于汽车的尾气排放量有明确的规定。而如今汽车尾气污染成为了世界各国的重要任务。我国政府部门应当根据汽车尾气污染问题，对其制定相关的法律法规，合理、有效治理汽车尾气污染，为其提供法律保护。对汽车生产企业，进行汽车尾气排放量的强制规定；及时更新汽车维修技术，推动汽车尾气污染工作的进行，使得汽车企业以及维修企业环保意识得到增强，自主的、积极的、参与污染治理。

汽车维修公司应当对相关人员水平基础水平以及实际操作水平进行提高，对其维修流程进行明确规范。因为汽车维修质量受到汽车维修人员技术水平的直接影响。相关汽车维修公司必须对相关人员进行定期培训，使得汽车维修人员的技术能力和知识能力得到提高，树立环保意识，调动起维修人员的积极性，发挥主观能动性以及聪明才智，对汽车维修技术进行创新，推动汽车尾气污染工作的治理。

此外，还必须对其汽车维修的流程进行严格的规范，特别是汽车维修完工后的二级维护，需要更加专业、用心、细致，因为汽车尾气排放量的达标跟二级维护工作有密切的联系，只有完善工作，才能实现尾气排放减少。汽车维修公司的高层管理人员必须在培训中，保证二级维护人员的环保意识得到提高。对于汽车尾气检测仪器、设备进行各方面的完善，保证汽车尾气排放量调试正常，认真、用心、仔细地维修各辆汽车，使得汽车尾气排放符合国家排放标准，推动汽车尾气污染治理工作高效、合理的进行。

结束语：

汽车在现今经济发展迅速的时代，给人们带来许多便利，但是也给人们带来许多危害。汽车尾气排放污染环境，所有人都有责任保护环境。文章通过目前汽车尾气排放污染质量存在问题、基本方法、汽车维修三方面进行探讨，找寻有利于保护环境的方式。人们应当对于汽车维修人员的检查、维修工作，给予积极的配合，对汽车进行定期的检查维修以及保养，还应当对于国家相关法律法规进行了解并遵守，保护环境，使得私家车使用量减少。

参考文献：

[1] 王红云.浅谈防治城市汽车尾气污染之责任[J].环境教育，2012.07.

[2] 史国岭.汽车维修行业有害废弃物分析及治理[J].中小企业管理与科技，2015.13.

汽车尾气降解 篇4

随着经济的快速发展,物质文明不断提高的同时,人类赖以生存的环境正遭受越来越严重的污染,其中大气污染是主要的形式之一。环境保护部目前发布《中国机动车污染防治年报(2010年度)》,首次公布了我国机动车污染物排放情况。报告显示,2009年我国首次成为世界汽车产销第一大国,机动车尾气排放成为我国大中城市空气污染的主要来源。2009年全国机动车排放污染物5143.3万t;环境监测显示,全国113个环保重点城市中1/3的城市空气质量不达标。汽车尾气中NOx、CO、SO2、HC等有害气体严重地威胁着人类的身体健康。氮氧化物中对人体健康危害最大的是NO2,它主要是破坏呼吸系统,可引起支气管炎和肺气肿。人在100mg/L NO2的大气中停留1h或在400mg/L NO2中停留5min就会死亡。当NO浓度较大时对人体的毒性很大,它可与血液中血红蛋白结合成亚硝酸基血红蛋白或高铁血红蛋白,从而降低血液输氧能力,引起组织缺氧,甚至损害中枢神经系统,NO对血红蛋白的亲和力是CO的1400倍,氧的30万倍[1]。NO和NO2还能抑制植物的光合作用,引起植物受损。因此在倡导低碳城市建设的今天,发展绿色建筑材料来保护城市环境,减少空气污染,才能为人们提供健康、适用和高效的空间,以及与自然和谐共存的建筑。而随着纳米技术不断走向成熟,把纳米材料用于环保领域已经成为社会关注的热点。以纳米TiO2为代表的光催化材料因具有无毒、催化活性高、氧化能力强、稳定性好等优点而应用于低浓度废水处理、贵金属回收、空气净化、涂料表面自洁等领域[2,3,4]。近年来,许多学者对路面材料负载纳米TiO2光催化降解汽车尾气进行了一系列的研究,并成功应用于实际工程中,取得了相当好的效果。

1 纳米TiO2光催化技术

1972年,Fujishima和Hondat[5]发现了TiO2电极在光催化作用下可以使水发生分解,标志着对TiO2光催化材料的研究进入了一个崭新的时代。日本是较早开展光催化材料研究的国家,其应用技术水平在世界处于领先的地位。国内从20世纪90年代开始,光催化材料的理论和应用研究取得了长足的进步。近年来,各国学者围绕高催化活性纳米TiO2的制备、多相光催化反应机制及提高光催化反应效率途径等方面做了卓有成效的探索研究工作,为纳米TiO2光催化技术的应用奠定了基础[6]。

1.1 纳米TiO2的晶型及其结构

在自然界中,TiO2主要以锐钛矿、金红石和板钛矿3种晶相结构存在,通常认为锐钛矿是光催化活性最高的一种晶体,其次是金红石,而板钛矿和无定形TiO2没有明显的光催化活性。但是,锐钛矿和金红石形成TiO2混合晶体,锐钛矿TiO2导带上的电子就会跃迁至较低正电位的金红石相TiO2导带上,使锐钛矿相TiO2上电子和空穴的复合速率明显降低,TiO2的光催化效率明显提高[7]。实验结果表明[8],锐钛矿和红金石的质量比为9∶1时,样品的催化效果最显著。上述结果是对TiO2晶型与光催化活性的一般性认识。事实上,金红石相TiO2的光催化活性取决于制备方法和光催化环境,在H2O2的辅助作用下,金红石相TiO2也具有很高的光催化活性[9]。

锐钛矿和金红石两种晶型结构均可由相互连接的TiO6八面体表示,两者的差别在于八面体的畸变程度和八面体间相互连接的方式不同。金红石型的八面体不规则,微显斜方晶;锐钛矿型的八面体呈明显的斜方晶畸变,其对称性低于前者;金红石型TiO2中的每个八面体与周围10个八面体相连(2个共边,8个共顶角),而锐钛矿型TiO2中的每个八面体与周围8个八面体相连(4个共边,4个共顶角),这些结构上的差异导致了两种晶型有不同的质量密度及电子能带结构。锐钛矿型的质量密度(3.894g/cm3)略小于金红石型质量密度(4.250g/cm3),带隙(3.3eV)略大于金红石型的带隙(3.1eV)。金红石型TiO2对O2的吸附能力较差,比表面积较小,因而光生电子和空穴容易复合,催化活性受到一定影响[10]。

1.2 纳米TiO2光催化机理

纳米TiO2作为一种宽禁带的半导体材料,其能带是不连续的,一般有填满电子的低能价带(Valence band,VB)和空的高能导带(Conduction band,CB)构成,价带和导带之间存在禁带。禁带宽度称为带隙能。锐钛型TiO2的禁带宽度为3.2eV,锐钛型TiO2的带隙能相当于387.5nm的光子的能量。当其受到波长小于387.5nm的光照射时,价带的电子就会被激发到导带上,从而分别在价带和导带上产生高活性的空穴(h+)和电子(e-),与吸附在TiO2表面的O2、H2O等发生一系列反应:

反应式(1)-(6)中生成的羟基自由基(OH)、超氧离子自由基(O2-)以及H2O自由基均具有很强的氧化、分解能力,能够将各种有机物直接氧化为CO2和H2O等无机小分子[11]。应用纳米TiO2的光催化效应,可以配制成抗菌、净化空气的建材,不仅具有净化室内VOC、NH3等污染性气体,同时还可以降解大气中的其他污染物,如汽车尾气、卤化烃、硫化物、醛类、多环芳烃等[12]。反应过程中,TiO2作为催化剂本身并不直接参与氧化还原反应,而只扮演反应所需要的媒介,本身的能力并不随时间的延长而消耗衰减。因此,在理论上具有永久性,可以随时随地处理和净化各种有害气体,使周围空气保持清新健康的状态,同时降解反应生成的附属产物可以用水冲洗掉。

2 纳米光催化技术在降解汽车尾气中的应用

2.1 纳米光催化技术降解汽车尾气的机理

汽车尾气排放的主要成分是NOx、CO、HC和SO2。汽车尾气排放后首先与路面材料接触,故选择路面材料作为光催化剂固定的载体,由于NOx、SO2气体在浓度梯度的作用下很容易扩散到催化剂的表面,其高活性和空气中的O2可直接实现对NOx、SO2的光催化氧化:

形成的低蒸气压的硝酸、硫酸等可在降雨的过程中除去,而且雨水经过大气中粉尘的中和凡乎无酸性,从而达到净化空气的目的。

2.2 自降解汽车尾气路面的制备工艺

水泥混凝土和沥青混凝土是路面材料的两种主要的类型。赵联芳[13]以路面材料为载体,研究了负载型纳米TiO2对氮氧化物的降解作用,比较了水泥基材料和沥青基材料负载纳米TiO2的光催化降解功能;分析了载体对负载型纳米TiO2光催化反应过程的影响。结果表明,水泥混凝土负载的光催化剂具有优越的光催化功能,而沥青混合料的较差。目前,国内外大多数研究将TiO2纳米光催化材料复合在水泥基中,制成环保光催化水泥混凝土路面。光催化水泥基混凝土的制备方法主要有3种[14]:(1)将适量的TiO2粉体掺加到水泥中,制成具有光催化性能的水泥,将此水泥用作路面材料[15];(2)在铺筑水泥混凝土多孔道路时,分层掺入一定数量的TiO2粉体使之具有光催化降解汽车尾气的功能[16];(3)在混凝土部分集料表面包覆一层TiO2薄膜,然后使此集料暴露于路面,则可以催化降解汽车尾气[17]。但是上述3种方法在实际制备和应用中都存在材料浪费、施工困难等一些弊端。因此,还有待进一步研究更完善的制备工艺。此外,可以采用硬化混凝土外部渗透方,在水泥混凝土养护过程中,在其表面喷洒纳米TiO2水性浆液,使纳米TiO2在水泥水化的过程中牢固地结合于表层。在结合层中,纳米TiO2较多地粘附于水泥混凝土的表面、孔隙和裂缝中,因此能够较为充分地接触到污染气体和太阳光的照射,从而表现出优越的光催化活性[18]。东北林业大学马永财等[19]根据光催化降解汽车尾气材料的喷洒要求及喷洒时所需的工作特点,结合我国实际的道路状况,研究设计了光催化降解汽车尾气路面喷洒机(如图1所示),该机工作时具备环保、低噪声和低振动等诸多优点。东北林业大学进一步研究了喷洒机的试验方法和施工工艺,并验证了喷洒机的工作效果良好。该喷洒机可在动力机械的牵引下工作,也可以将喷洒系统直接安装在微型面包车的车厢内进行喷洒作业。在行进过程中由喷洒机上的蓄电池驱动直流电机液泵,将储液罐内的混合溶液经喷嘴喷洒到道路表面。对于道路交通附属设施,可利用手持式喷洒枪进行喷洒。

2.3 汽车尾气测试评价系统的研制

东北林业大学韩相春等[20]根据二氧化钛光催化机理和特性,研究了对光催化材料的测试方法,并成功设计了汽车尾气测试评价系统,该系统由硬件系统和软件系统两部分组成(如图2所示)。硬件系统包括气体室、发光器、传感器、现场总线、转换器、计算机等。软件系统基本功能设计包括数据监控、实时曲线显示、历史曲线绘制、数据报表生成和数据查询等,软件测试系统流程如图3所示。东北林业大学设计的汽车尾气测试系统避免了由于道路环境空间较大,光照、风向等自然因素复杂多变的影响和在应用路段上测试的困难,既可满足对纳米TiO2光催化材料的测试,又可对汽车尾气进行实时检测,还能为研制二氧化钛光催化材料提供测试数据。北京工业大学环境化学与工程系环境污染治理研究室,自20世纪70年代起一直致力于有机废气催化燃烧和汽车尾气催化控制的研究,并在“九五”期间建立了国内第一套最新水平的汽车尾气净化催化剂活性评价装置。美国Cusson公司推出的P7510型废气催化反应装置可用来测试催化剂的净化效能及气体的流速,该设备的反应原理是在仪器内部装有陶瓷蜂窝载体,将要测试的各种催化剂分别置于载体上,测试流过该催化反应器的汽车尾气中各种物质浓度的变化,从而得到各催化剂的催化转化效能。但该仪器的使用范围有一定的限制,它只能测试各种催化器所使用的催化剂,而对光催化剂的净化效能却无法测量,原因是该仪器并不具备光催化反应所需的光条件。英国帝国理工学院研制出了新型汽车尾气检测装置该装置,主要测量汽车尾气在紫外波段上的吸收情况,其工作波段为200~270nm,并具有动态检测的能力,即使汽车以100km/h车速行驶时也能进行测试,但其只能实现对汽车尾气的动态检测而不具有检测各种降解材料的功能,因此该装置还需进一步改进[21]。

2.4 汽车尾气降解效率及影响因素

降解效率是纳米TiO2基路面降解汽车尾气的关键。都雪静等[22]将纳米TiO2固化在水泥基表面,在氙灯的照射下,汽车尾气中较高浓度的NOx的降解率达83.92%。孙凤英[23]研究了涂有纳米TiO2的混凝土试样对汽车尾气中NOx的降解效果及光催化剂的不同质量分数和重复使用对于光催化降解效果的影响,并对NOx的转化过程进行讨论,结果表明,纳米TiO2光催化材料对汽车尾气中NOx具有明显的降解效果。文献[24]的研究表明,在用于公路铺设的透水性多孔混凝土砌块表面7~8mm深度内掺入50%以下的TiO2微粉,制成的光催化混凝土对浓度为1×10-5的NOx具有很好的去除能力,去除率达80%。叶青等[25]将氮改性TiO2掺入到水泥基材料中,用其处理NO2气体,研究结果表明水泥砂浆的光催化效率随掺量的增加而提高,掺量为10%时光催化效率达到60%以上。

负载有光催化剂纳米TiO2的路面材料在实际应用中,还将受到众多环境因素的影响,如污染物浓度、光照强度、反应温度、光源等。东南大学的钱春香等[26]根据实际路用环境条件,研究了NO2浓度、光强等因素对催化反应的影响。都雪静等[27]研究了纳米TiO2含量对汽车尾气因子降解效能的影响,不同含量的纳米TiO2光催化材料对汽车尾气中各因子的降解率影响随时间的变化不同,当纳米TiO2光催化材料的含量为4%时,对汽车尾气因子NOx具有最佳降解效能。由于纳米TiO2微粒的表面张力大,容易吸附而发生团聚,因此纳米二氧化钛在路面材料的分散效果势必会影响其光催化效率。采用合理的分散方法和适量的表面活性剂能有效改善纳米TiO2在水中的分散度,提高颗粒的稳定性,增强光催化材料的光降解能力,提高纳米TiO2对汽车尾气中有害气体的降解能力。白海莹等[28]研究了分散方法、分散剂的种类、分散剂的浓度及分散时间对纳米TiO2分散性的影响。为了提高纳米TiO2基路面降解汽车尾气的效率,赵联芳等[29]制备了掺Fe3+的纳米TiO2材料,并分析了Fe3+在催化过程中的作用。试验结果表明,Fe3+明显提高了纳米TiO2的光催化性能;在室内自然光作用下对较高质量浓度的氮氧化物均具有较高的光催化效率。通过对TEM照片和XRD谱的分析,从能级理论解释了Fe3+提高催化活性的原因。Yin等[30]利用N和S对纳米TiO2进行掺杂,增强了对可见光的吸收能力,即使在可见光辐照下也能有效降解有毒气体NO。

2.5 纳米TiO2基路面的性能研究

纳米TiO2掺入对路面材料的力学性能和路面性能有一定的影响。张茂花[31]利用纳米材料的特殊性能,提出在普通路面混凝土中掺入适量的纳米材料,研制具有良好力学性能和耐久性能的纳米路面混凝土,并对其全寿命性能进行深入系统的研究。研究结果表明,随着适量纳米TiO2材料的掺入,改善了混凝土的孔结构,使得混凝土的抗折强度、抗压强度、耐磨性、抗冻性和抗冲击性能都得到了不同程度的提高,混凝土的弯曲疲劳性能增强,理论疲劳寿命增长,疲劳寿命随应力变化的敏感程度也有所增加。熊国宣等[32]研究了掺纳米TiO2和普通TiO2的水泥基复合材料的导电性能、电磁性能和吸波性能,用电子探针、红外光谱等测试手段表征了纳米TiO2在水泥中的均匀性和稳定性。孔德玉等[33]对渗水混凝土路面砖用内掺法引入纳米TiO2,在最佳掺量下,路面砖强度增幅高达80%以上,且具有良好的光催化效果。

2.6 自降解汽车尾气路面的应用

东南大学绿色建材技术研究所钱春香教授课题组开展了“功能性路面材料研究”,以路面材料为载体,负载纳米二氧化钛组分,实现对汽车尾气的二次净化。此研究成果在2005年成功应用于南京长江三桥桥北收费站广场路面。该技术施工简便、成本低、光催化使用效率高,测试表明光催化混凝土路面对氮氧化物降解效率可达80%以上。这个仅5000m2的收费站广场是我国第一条光催化功能性水泥混凝土路面。2006年10月底,上海复兴东路下立交和河南南路交界处铺就了一层长达120m的“光触媒生态路面铺层”,市环境科学研究院出具权威检测报告,证明该材料可吸收近45%的汽车废气污染。

在意大利米兰市铺设的纳米TiO2基沥青混凝土路面,经过计算分析,废气污染数降低了60%~70%。日本千叶县出现了一条能自动吸收汽车排出尾气中严重污染环境的氮氧化物的神奇高速公路,就是在铺路时添加纳米二氧化钛光催化剂,据东京环境卫生局的测试,“神奇公路”可吸收汽车尾气中至少1/4的氮氧化物,需要的只是太阳光和雨水,而不必投巨资建造专门设施,也不必消耗宝贵的能源。

3 存在的问题与发展方向

纳米TiO2的光催化作用能有效地降解汽车尾气中的氮氧化物等有害气体的污染。因此,纳米TiO2基路面在环保领域具有广阔的应用前景。不过,在实际应用和研究方面,它还存在着一些问题,需要进一步解决。

(1)纳米TiO2基路面材料的制备工艺需要更加完善。由于纳米TiO2微粒的表面张力大,容易吸附而发生团聚,这种易团聚的粒子在路面材料中有效地分散是比较困难的;另外,将纳米TiO2粉体固定在路面载体的表面时,如果处理不当,也会影响光催化效率,导致现有的光催化混凝土的制备工艺都存在着操作复杂、材料浪费、施工困难等缺点。因此,主要在分散工艺、固定化技术方面应该有进一步的突破。

(2)纳米TiO2基沥青路面降解汽车尾气的研究需要加强。沥青具有较强的光吸收作用和极差的透光性,减弱了到达内部纳米TiO2的光强,导致沥青负载纳米TiO2的光催化性能较差,以至于国内对沥青基纳米TiO2路面材料的研究甚少。但目前许多高速公路和国家一级公路均采用沥青混合料路面,因此,提高纳米TiO2基沥青路面降解氮氧化物的效率,将具有重大的现实意义。

(3)纳米TiO2光催化产物对路面材料的影响需要更加深入的研究。光催化氧化汽车尾气后的HNO3、H2SO4等物质对水泥和混凝土有侵蚀性,因此,需进一步研究光催化产物对路面材料的力学性能和路面性能以及其耐久性的影响。

4 结语

纳米TiO2基路面材料作为一种新型的环保材料,能在太阳光、氧气、雨水的条件下有效地去除汽车尾气中氮氧化物等有毒气体,赋予了道路环境净化的功能,符合社会可持续发展的要求。随着社会经济的发展和纳米TiO2光催化技术的不断提高,纳米TiO2基路面势必会更多地应用在实际工程中,也将会产生重大的环境效益和社会效益。

摘要：介绍了纳米TiO2光催化技术及其降解汽车尾气的机理;总结了自降解汽车尾气路面的制备工艺,汽车尾气测试评价系统的研究现状,分析了汽车尾气降解效率及其主要影响因素;综述了纳米TiO2基路面的基本性能及其自降解汽车尾气路面的应用现状;分析了纳米TiO2基路面存在的一些问题和发展的趋势,并且指出了需进一步研究的方向。

汽车年检尾气检测流程 篇5

1：电脑录入信息。这一环节在登录亭进行，目的是根据车辆特性分配检车线路，由电脑自动完成。

2：到指定检测线。调度人员引导车辆进入电脑分配好的检测线，其间度人员无权更改检测线路。

3：中控室确认信息。该环节确认待检车辆进入正确的检测线，否则无法进入下一个环节。4：实施尾气检测。该环节由检测人员按照电脑屏幕提示进行，操作正确才能检测成功。检测结果由系统上传至服务器。

5：环保检测收费。检测完成之后，车主根据环保检测信息单上提示的收费标准，到服务大厅环保收费窗口排队缴费。

6：环保标志核发。合格车辆发放环保标志，不合格车辆由审核人员告知车主，并要求进行车辆维修后持维修证明复检。

进行汽车尾气检测时不用太紧张，只要您日常进行汽车保养就就会很顺利的通过。汽车尾气年检超标了怎么办？相信这样的问题很多车主都会有遇到过，那么遇到这种情况我们应该如何处理呢?

如果您的汽车年检时发现尾气超标，首先应该找出尾气超标的原因。一般来说汽车尾气年检超标的主要原因有两类，三元催化器中毒和三元催化器失效。其中三元催化器中毒是因为汽油硫含量高，润滑油使用硫磷抗氧剂、道路拥堵造成的。而三元催化器失效分为可逆性失效和不可逆性失效，可逆性失效是因为三元催化器超期使用，催化剂高温失活造成的，不可逆性失效是因为三元催化器烧结破损造成的。

首先是根据尾气稳态简易工况检测数值正确判断超标原因：如果检测数值CO：0.05以下，NO：1000以上或CO：1以上，NO：100以下，超标原因为三元催化器中毒。如果检测数值CO：0.5左右(范围0.1-0.9)NO：2000左右(范围1000-3000)，超标原因为三元催化器失效。如果是三元催化器中毒，去汽配市场买一瓶三元清洗剂对发动机做一次三元清洗保养，保养后尾气年检就可以达标。

如果是三元催化器失效，需要进一步判断是可逆性失效还是不可逆性失效，对发动机做一次三元养护，养护过程中散发出很臭的二氧化硫味就是可逆性失效，反之就是不可逆性失效。三元催化器不可逆失效就必须更换三元催化器了，更换三元催化器一定要换原厂的，市场上几百元钱的三元催化器使用很短时间就会失效。

汽车尾气新能源 篇6

汽车诞生奔驰

1885年,德国奔驰公司造出了一个汽车模型,1886年获得专利,标志着第一辆汽车诞生。1893年汽化器的出现,为机动车发展扫除了主要技术障碍。奔驰汽车公司和戴姆勒汽车公司1926年开始合并,组成戴姆勒-奔驰汽车公司,开始生产梅赛德斯-奔驰车。

一些早期的汽车制造商在车型设计、工作性能和制造工艺方面都取得了飞速进步。最明显的进步是在1901年,兰塞姆·奥兹改良了通用零件,1908年卡迪拉克汽车公司的创始人亨利·利兰使汽车养护和维修变得非常容易。自行车上使用的邓洛普充气轮胎也很快应用于汽车,能在当时粗糙的路面上行驶。亨利·福特1908年制造了T型发动机小汽车,价格低廉,普通工人也能买得起。福特公司持续下调价格,并于1914年采用了自行车生产中已使用的生产线,引进了一条装配线,这样在生产线上,部分装配完毕的机车传送到下一个装配点,这一过程使得价格降得更低。福特T型车1908年最初的价格是850美元,到1925年降到了290美元。1912年,卡迪拉克引进了查尔斯·凯特林设计的电子起动器,更适合女性驾驶汽车。

汽车对美国社会的影响远比对欧洲社会的影响更深远。大城市修建了宽阔的马路,市内交通有了有轨电车和地铁。汽车的发明更是加速了城市周边地区的发展,高速便捷的载重汽车代替火车运送大量的消费品和大宗工业产品。到20世纪20年代,州政府采用收取汽油销售税为建设和修护城际高速公路提供了直接的资金来源。按人均拥有汽车的最低人数计算,使用汽车最广泛的国家是美国,其次是加拿大、澳大利亚和德国。然而,随着经济的迅速发展和社会需要的增加,在今后15年内,中国汽车保有量将以年均9%的速度增长。

尾气能源浪费

我们知道,在汽车汽缸内燃烧的,不论是甲醇、乙醇还是各类石油化工产品,都要在发动机内的汽缸中爆炸燃烧后,产生一个巨大的推力,使汽缸内的活塞有一个向下的运动,而通过活塞链杆就会给曲轴一个向下运动的力。一般人可能不知道,传统汽车至多只能把燃料所蕴含的30%的能量转换为牵引力(日常转换率甚至低于10%,其余90%都变为热能消散。其中一小部分(5%)通过辐射,一部分(40%)进入冷却回路,而更多(45%)则是通过尾气排出)。换言之,以氮、水蒸气和二氧化碳为主要成分的汽车尾气,蕴藏着燃料中近一半的能量!这就有文章可做了,只要对其加以充分利用,便能有效节约能源。这样不仅节省了开支,也将造福于地球。据统计,交通领域的二氧化碳排放占全球二氧化碳排放总量的23%,即每年约70亿吨。其中,汽车排放量超过40%。因此,减少汽车能耗即成为解决全球气候变暖问题的重要手段。从2000年至2050年,全球车辆总数将增长2倍,届时车辆总数将达20亿辆以上。因为耗能与二氧化碳排放息息相关,减少1%的能源消耗等于减少1%的二氧化碳排放。

当研究人员要实施这一想法时,却遇到了一个技术难题。要知道汽车尾气中的潜在能源并不是液态的,汽车尾气的排放速度可以高达200千米/小时,而且柴油发动机的尾气温度高达650℃,汽油发动机的尾气温度则更高,800℃!在此等情况下,如何让这种潜在能源成为汽车工业可利用的能源呢?目前,研究人员终于攻克了这个长久以来的技术难题。不过,此项发明的技术专利正在接受测试,如能达到既定标准,能耗与二氧化碳排放量将从此至少降低20%!而这正是欧盟节能减排规划希望在2015年左右达到的目标。尾气的性质指示了两条各自独立的研究道路:一条动能,一条热能。

早在上世纪40年代,人们便开始了尾气动能利用研究。为了解决高空缺氧的难题,航空发动机专家想到利用燃气的动能来使涡轮压缩机的涡轮旋转。20世纪70年代,汽车工业开始关注这一想法,并于近年在重型载重领域取得突破:涡轮的动能被直接用于推动曲轴(将活塞的垂直运动转化为转速的部件),为发动机提供助力。这种改造简单、轻便,成本合理(约几百欧元),但也有一个缺点:发动机排气时可能产生反向压力,从而影响其运行。除此之外,其节能效益也有限,最多只有10%(高速公路),在城市就更少了。因此,这套对于基本恒速的重型卡车具有一定价值的系统从未被用于装备普通汽车。

汽车发动机专家们则主要致力于开发尾气中的热能。他们设想在排气管道中安装一个交换器,将尾气的热量通过某种液体传至发动机,转化为机械能。德国宝马汽车公司便在试验这一模式,其装置较为复杂,除了连接排气管的水蒸气热回路外,还有一个连接冷却回路的乙醇蒸气回路。水蒸气和乙醇蒸气产生的压力推动轴向活塞马达,继而带动曲柄。宝马公司称,这种设置能在实际行驶中可以减少15%的能耗。日本本田汽车公司的蒸汽转换器就简单多了,仅利用尾气热能来驱动交流发电机,为混合动力汽车的电池充电,据称能减少能耗13%。由此看来,尾气热能利用的前景远远优于动能。然而,这些系统既复杂又笨重,而且价格高达1 000欧元,所以短期内不会被大面积商业推广。

即便是宝马公司这样的高价发动机技术的先锋,也认为这类技术的商业化还须至少等待10年,而这正是当前研究人员的突破所在。

商业前景诱人

目前,研究人员终于取得突破,甚至可望达到20%的节能效率!研究人员研发的尾气能量再利用系统,同样选择了热能利用,但他们摒弃了复杂的水和乙醇高性能液体转换系统,改用压缩空气。他们所设计的系统是由一台单气缸引擎(通过离合器连接主发动机)、两个气体回路(一个冷回路,另一个热回路),以及两个交换器构成。两个交换器通过活塞相连。其中一个交换器借助尾气的热能加热并压缩气体,另一个交换器用于冷却并为气体减压。这样,气体的力量足以推动活塞,带动曲轴,从而减轻发动机的负荷。

这真是一个很棒的主意!气体在热回路中通过主热力发动机尾气加热膨胀,又在冷回路中通过气体(或水)冷却收缩,从而产生机械动力,减轻主发动机负担。

目前根据模拟,安装该系统的车辆在欧洲混合线路(包括城市和公路交通)上行驶可减少12%的能耗,而且还有提高的空间。利用这一系统提供的功率,研究人员可以缩小主发动机的气缸工作容积,从而在不降低总功率的情况下,在混合线路中减少20%的能耗,在公路和高速公路上甚至能减少35%的能耗。

汽车尾气污染与危害 篇7

1 什么是汽车尾气

在车水马龙的街头, 一股股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, 研究证实, 汽车尾气排放物产生的光化学反应造成了近地臭氧水平过高, 增大了有害气体的浓度, 致使呼吸道疾病人数明显增多。

2 汽车尾气的成分有哪些

目前, 全世界的汽车都在用汽油作为主要动力燃料, 约占全球汽油消费量的1/3, 而汽油主要由碳和氢组成, 汽油正常燃烧时生成二氧化碳、水蒸气和过量的氧等物质。 但由于燃料中含有其他杂质和添加剂, 且燃料常常不能完全燃烧, 常排出一些有害物质。 研究表明, 汽车尾气成分非常复杂, 有100 种以上, 主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯丙芘及固体颗粒物等。 据统计, 每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg, 碳氢化合物200—400kg, 氮氧化合物50—150kg;美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%, 汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。

3 汽车尾气对人体的危害有哪些

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。 现在, 我们来分析一下汽车尾气中的有害物质对人体的影响。

3.1 固体悬浮颗粒

汽车尾气中排放的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。 固体悬浮颗粒还可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。

3.2 一氧化碳

汽车尾气中一氧化碳的含量最高。 一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250 倍, 它可经呼吸道进入肺泡, 被血液吸收, 与血红蛋白相结合, 形成碳氧血红蛋白, 降低血液的载氧能力, 削弱血液对人体组织的供氧量, 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。

3.3 氮氧化物

汽车尾气中排放的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。 汽车尾气中的氮氧化合物含量较少, 但毒性很大, 其毒性是含硫氧化物的3 倍。 氮氧化合物进入肺泡后, 能形成亚硝酸和硝酸, 对肺组织产生剧烈的刺激作用, 增加肺毛细管的通透性, 最后造成肺气肿。亚硝酸盐则与血红蛋白结合, 形成高铁血红蛋白, 引起组织缺氧。

3.4 碳氢化合物

汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应, 能生成臭氧, 它和大气中的其它成份结合就会形成光化学烟雾, 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, 引起眼睛红肿和慢性呼吸系统疾病。 光化学烟雾能使树木枯死, 农作物大量减产;能降低大气的能见度, 妨碍交通。 1952 年12 月, 伦敦发生光化学烟雾, 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。 汽车尾气中的碳氢化合物有200 多种, 其中C2H4在大气中的浓度达0.5ppm (十万分之一) 时, 能使一些植物发育异常。

3.5 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。 汽车尾气中的铅化合物可随呼吸进入血液, 并迅速地蓄积到人体的骨骼和牙齿中, 它们干扰血红素的合成、侵袭红细胞, 引起贫血;损害神经系统, 严重时损害脑细胞, 引起脑损伤。 当儿童血中铅浓度达0.6~0.8ppm时, 会影响儿童的生长和智力发育, 甚至出现痴呆症状。 铅还能透过母体进入胎盘, 危及胎儿。 由于铅尘比重大, 通常积聚在1 米左右高度的空气中, 因此对儿童的威胁最大。

3.6 其他有害物质

汽车尾气中还发现有32 种多环芳烃, 包括3, 4-苯并芘等致癌物质。 当苯并芘在空气中的浓度达到0.012ug/m3时, 居民中得肺癌的人数会明显增加。 离公路越近, 公路上汽车流量越大, 肺癌死亡率越高。

汽车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。

目前, 汽车尾气控制和治理已成为世界重要课题, 发达国家由于汽车总体技术较为先进, 汽车尾气控制技术也较为先进, 已经取得了重要进展, 现在正向超低污染排放和零排放迈进, 而我国在这方面起步较晚, 许多控制技术处于探索和试用阶段, 但我们正努力与国际接轨。 为了提高城市空气质量, 美国制订了严格的降低汽车污染的计划。1996 年, 欧盟又制订了据说比美国还严格的汽车尾汽排放计划。 欧盟的计划中, 提出了提高汽油和柴油质量的标准, 要求在2000 年前取消含铅汽油, 在雅典、伦敦等污染严重的地区, 采用特殊燃料。 同时, 要求新推出的车型, 都必须进行技术改造, 以净化汽车尾气。 我国现在也采取了多种措施来控制和降低汽车尾气的污染: (1) 控制汽车的数量。 用宏观调控的方法提高汽车的价格, 适当减少汽车的购买量, 促进小型制造汽车的企业的转产, 把汽车的数量控制在生态平衡允许的范围内。 同时使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来, 提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁, 少乘坐私家车, 尽量降低汽车尾气排放量。 (2) 严格把关, 提高汽油质量。我国近几年不断提高汽车尾气污染物排放标准, 严格禁止使用含铅汽油, 不让未达到标准的汽油流入市场。 (3) 加快采用先进的汽车尾气处理技术, 对不符合尾气排放标准的汽车进行淘汰或改造。 (4) 推广以天然气为燃料和以电力为动能的新能源汽车, 并对燃气汽车进行改造, 解决了其存在的发动机性能下降、储气瓶占用空间大等问题。 这些措施目前已经取得一定的成效, 相信在全世界共同努力和关心下, 我们一定能在现有成果的基础上, 研制出更有效, 更完善的尾气净化技术, 为地球大气环境净化发挥更大的作用。

摘要：本文首先论述了汽车尾气污染的成因及汽车尾气中含有的成分, 讲解了汽车尾气对人体产生的危害, 最后阐述了我国在治理汽车尾气污染上所采取的措施。

汽车尾气净化催化剂 篇8

我们提供一种催化活性较高、高温耐老化性能良好的汽车尾气净化催化剂及其制备方法。该催化剂含有具有规整结构的载体和附着在该载体的内表面或外表面上的涂层, 涂层含有基质以及担载基质上的活性组分。

催化剂的制备方法:该方法包括在具有规整结构的载体的内表面或外表面上附着含有基质的浆料, 然后干燥、焙烧, 并用含有活性组分的可溶性盐的溶液浸渍, 然后干燥、焙烧, 使活性组分担载在基质上, 得到涂层。其中, 涂层为多层, 每层涂层中的活性组分为钯或铑, 与具有规整结构的载体的内表面或外表面直接接触的涂层为最内层, 最内层涂层中的活性组分为钯, 含活性组分钯的涂层和含活性组分铑的涂层交替排列, 且涂层的总层数为奇数。

涂层采用三层分布, 即, 第一层涂层含有活性组分钯, 第二层涂层含有活性组分铑, 第三层涂层含有活性组分钯。含有活性组分钯的涂层在低温下具有较高的活性, 当含有活性组分钯的涂层位于最内层, 因其良好的热稳定性、低温活性可以提供优异的起燃性能, 对于高温老化后催化剂的性能改善更为有效;钯的涂层位于最外层, 可进一步改善高温下催化剂的活性, 进一步增强催化剂的耐高温老化的性能。优选情况下, 在最外层涂层中还含有具有很强储氧能力的助剂, 可以起到稳定剂的作用, 防止γ-Al2O3和贵金属的烧结。催化剂中, 含有铑的涂层中的活性组分铑主要起到还原NOx的作用, 加入少量的铑可以极大提高NOx的转化率, 但是铑易中毒, 但当使第二涂层中含有活性组分铑时, 这种设计既可以尽可能减少NOx还原反应时的扩散阻力, 又可以保护铑不被毒化。

此外, 用钯和铑代替了成本较高的贵金属铂, 且贵金属的含量少, 还大大降低了催化剂的成本。

联系人:翟江茹

地址:广东省深圳市龙岗区坪山镇横坪公路3001号

比亚迪股份有限公司

汽车尾气的污染与治理 篇9

汽车尾气作为空气污染的主要来源之一, 尾气中包含有氮氧化物、固体悬浮颗粒、一氧化碳和碳氢化合物等大量的有害物质, 最近引起政府和民众普遍关注的雾霾问题和PM2.5问题就属于固体悬浮颗粒的研究范畴。汽车尾气一方面成为大型工业城市PM2.5的主要来源之一, 另一方面则对很多城市的大气环境造成了严重的污染, 光化学烟雾就是汽车尾气的主要后果和影响。汽车尾气中的氮氧化物和氮氢化合物在光照的作用下形成醛类、酮类、PAN和臭氧等二次污染物, , 这些污染物被统称为光化学厌恶, 其对人体的影响要远远超过氮氧化物和氮氢化合物。在工业发展的过程中, 光化学厌恶在全球范围内发生过数次, 而无一例外的是光化学厌恶的发生地点均在大型工业城市。美国洛杉矶于1970年发生光化学烟雾导致其75%的市民罹患病灶, 日本东京于1971年发生光化学烟雾, 致使当地的在校学生出现中毒昏迷的现象。可以说在工业城市规模扩大和维持生态环境之间有着不可调和的矛盾和鸿沟, 这个矛盾集中在汽车尾气上。我国改革开放和市场经济不断发展、经济全球化脚部不断加快的过程中, 很多城市发展成为大型工业城市, 部分城市有赶超世界水平超大型城市的趋势, 随之而来的是涌入这些城市的机动车辆呈现出几何数量的增长, 这给这些城市的大气环境带来很大的压力, 2013年初北京地区持续多日的雾霾天气就是强有力的证明。

一氧化碳:一氧化碳进入人体后与血液中的血红蛋白结合产生碳氧血红蛋白, 进而使血红蛋白不能与氧气结合, 从而引起机体组织出现缺氧, 导致人体窒息死亡。一氧化碳会造成血液缺氧, 直接损害人的中枢神经系统, 造成感觉、记忆、理解、反应等神经机能的障碍。一氧化碳中毒严重时会损害血液循环系统, 最终导致生命安全受损。

氮氧化物是形成酸雨的直接原因之一, 因为它在空气中和水发生化学反应转化成为硝酸和硝酸盐。酸雨对于儿童和老年人的影响都很严重, 它使得儿童的免疫功能下降, 增加其患上慢性咽炎和支气管哮喘病的可能性, 同时可以增加老人患上眼疾和呼吸道疾病的可能性。

碳氢化合物本身对于大气环境的危害性尚不明确, 但是碳氢化合物在太阳紫外线的照射下会形成醛类、硝酸酯类和臭氧等复杂的化合物, 这些化合物直接刺激人的上呼吸道粘膜和眼睛, 严重伤害人们的健康。

固体悬浮颗粒:固体悬浮颗粒的成分复杂, 具有很强的吸附能力, 部分物质致癌等。固体悬浮颗粒的成分复杂, 具有很强的吸附能力。一旦被吸入到人体肺部, 固体悬浮颗粒就会附着在呼吸道的不同部位上, 导致人们患上各种呼吸系统疾病, 如果情况严重导致人们患上个性囊肿和肿瘤。此外固体悬浮颗粒还会和皮肤、眼睛直接接触, 对于毛囊和汗腺具有阻塞的情况, 使得人们罹患眼结膜炎和皮肤炎的可能性极大。

二、提高汽车燃油经济性, 开发代用燃料

1、提高汽车经济性

由于汽车产量、保有量的快速增长, 汽车燃油需求量很大。尤其是对于像我们石油不太丰富的国家尤其应提高汽车燃油经济性、缓解石油能源危机。应大力研发低油耗, 污染低的发动机, 另外要积极采用新技术、新材料、新工艺等方法, 提高汽车整车的经济性进而能降低汽车尾气排放污染。

2、开发代用燃料

代用燃料能够减少汽车排放污染气体, 甚至使得汽车根本不排放污染气体。目前主要有三种比较知名的汽车代用燃料。一是石油液化气和天然气, 这是普遍采取的汽车代用燃料。运用石油液化气和天然气的汽车的发动机构造相对来说比较简单, 各缸之间分配平均、工作状态平稳, 使得燃油得到充分利用。但是其存在着续驶里程短、发动机动力不足的缺点。二是生物柴油, 生物柴油具有清洁可再生的特性, 生物柴油的油烟排放量和常规石油相比可以忽略不计, 但也存在技术性问题, 这也需要相关专家加紧研发, 更需要政府的大力扶持。

三、大力宣传环保知识, 增强人们的环保意识, 严格控制车的数量

在国内很多大中城市中, 汽车的数量实际已经“超载”, 市区堵车比较严重, 此时汽车尾气污染是最高的。政府为了解决拥堵问题, 对部分城市限号, 减少车的使用量, 间接降低尾气排放量。同时在部分城市限牌, 限制人们购车的数量, 促进车辆总量下降, 相应尾气污染排放量降低。另外, 政府同时要使公共汽车、地铁等公共交通工具迅速发展起来, 向市民提倡骑自行车、乘坐公共汽车和地铁;公务员更要以身作则, 尽量使用公共交通工具, 少乘坐私家车, 尽量降低汽车尾气排放量。

四、出台有利政策, 开发新型的汽车。

政府给予开发新能源车厂家政策扶持, 民众购买新型汽车能享受到补贴, 间接促使厂家开发更多的新型汽车。以氢为燃料的电池电动车、太阳能汽车、电动汽车、复式汽车、液化气汽车、甲醇汽车等, 它们是新型汽车未来发展方向。近期, 某市公交总公司传出消息, 市新能源公交车辆将再添新军, 新进的55台新能源公交车将很快投入运营。随着这批插电式混合动力车辆的加入, 该市市新能源公交车辆总数将达到1625台, 占到公交车辆总数的28%左右。

五、结论

由上可知, 防治和减少尾气污染既是一个复杂的技术问题, 也是一个广泛的社会问题。它需要从燃油经济性、代用燃料、提高环保意识、政府出台有利政策等诸多方面综合考虑。汽车尾气的排放问题应该得到全社会的重视和关注, 因为只有可持续发展的环境才有可持续发展的社会, 唯有环境良好, 人们才能健康的生活。

参考文献

[1]华爱红, 李丽, 丁国良.浅谈汽车尾气污染的危害及防治措施[J].科技资讯.2007. (04) .

[2]吴国正, 马丽萍, 贺克雕.汽车尾气的污染与防治[J].广东化工.2007. (05) .

汽车尾气固体颗粒吸附系统 篇10

基于对汽车尾气成分深入研究, 作者试图通过物理学方法来有效减少汽车尾气颗粒物;主要设计思路为让汽车尾气颗粒物通过高压电场电离, 使颗粒物成为带电粒子, 再让带电粒子通过强磁场, 通过磁场对带电粒子的作用将其吸附在强磁场外的过滤网中, 这个过程能够使汽车尾气中的大部分颗粒物被吸附, 减少对大气的排放。

本吸附系统的创新点为利用物理学方法进行颗粒物处理, 除过滤网的处理工作外, 其他过程不会再对空气有二次污染。高压电场强度为 (700V-800V) , 强磁场的强度为 (0.4-0.8特斯拉) , 供电电压为 (5v) , 可直接使用车内点烟器作为供电电压源。

一、“汽车尾气固体颗粒吸附系统”的结构和实物图

该模型主要是由铁皮、磁铁、空气滤清器、高压电路、铁丝网及绝缘塑料与橡胶组成。

二、“汽车尾气固体颗粒吸附系统”的工作原理

“汽车尾气固体颗粒吸附器”由三部分构成:一是利用高压电路在铁丝网中产生高压, 使固体颗粒物被电离进而吸附在铁丝网上面;二让带电粒子通过强磁场, 通过磁场对带电粒子的作用将其吸附在强磁场外的过滤网中。

图3高压电路图

三、“汽车尾气固体颗粒吸附器”的使用方法及性能

1.“汽车尾气固体颗粒吸附系统”的使用方法:

将“汽车尾气固体颗粒吸附器”装至汽车排气口即可, 在发动汽车时只需打开高压电路的开关。也可将汽车内的电源作为电路所需的电源, 这样电路工作就取决汽车发动与否。

2.“汽车尾气固体颗粒吸附系统”性能介绍

(1) 本模型做了非常好的绝缘处理, 可靠性和安全性高。

(2) 本模型材料易获取, 原理简单, 加工简便。

(3) 本模型经久耐用, 只需定期对空气滤清器进行清洗, 而清洗的间隔时间较长。

(4) 本模型适合于低排量的家庭轿车, 效果较好。但对于大型卡车之类的车辆, 模型的使用寿命则会缩短。

3.“汽车尾气固体颗粒吸附系统”性能指标

高压电场强度为 (700V-800V) , 强磁场的强度为 (0.4-0.8特斯拉) , 供电电压为 (5v) , 可直接使用车内点烟器作为供电电压源。

四、“汽车尾气固体颗粒吸附系统”推广价值

本模型安装简单、成本低。采用物理学方法进行颗粒物处理, 除过滤网的处理工作外其他过程不会再对空气有二次污染。高压电场强度为 (700V-800V) , 强磁场的强度为 (0.4-0.8特斯拉) , 供电电压为 (5v) , 可直接使用车内点烟器作为供电电压源。所以, 该模型具有新颖性和良好的市场应用价值, 对提高空气的质量帮助非常大, 能进一步帮助我们提高生活的质量。通过使用该汽车尾气固体颗粒吸附系统, 汽车尾气排放量可减少36%左右。

五、“汽车尾气固体颗粒吸附系统”推广手段

1. 通过政府的宏观调控作用, 制定相关规定, 要求汽车拥有者安装此类汽车尾气固体颗粒吸附系统。

2. 在汽车生产过程中, 生产商安装汽车尾气固体颗粒吸附这一系统。

3. 在汽车进行改装时, 由于本系统成本较小, 可建议车主使用。

六、“汽车尾气固体颗粒吸附系统”技术建议

1. 政府:能够在最大程度上减少汽车尾气的排放量, 对环境保护起到真正的推动作用。

2. 生产商:控制汽车尾气固体颗粒吸附系统的生产成本, 简化维修步骤。

3. 车主:在经济承受范围之内, 便于定期清洗。

摘要：通过吸附、过滤等简单的物理原理, 减少汽车尾气中固体颗粒物的排放量, 从而到达提高空气质量的目的, 本文详细介绍了汽车尾气固体颗粒吸附系统的设计。

关键词：吸附,过滤,固体颗粒物

参考文献

[1]童诗白, 华成英.模拟电子技术基础[M], 北京:高等教育出版社, 2006, 5