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以觸媒氧化鋅摻銅於低溫探討碳黑去除能力及其反應動力之研究

為了解決honda cb350規格的問題，作者孫振康 這樣論述：

即將上路之移動污染源第六期 (Euro VI) 排放檢驗標準，約降低現有粒狀污染物排放標準之 50 %，粒狀污染物為柴油引擎排放之主要污染物之一。碳黑 (Carbon Black, CB) 為石化燃料不完全燃燒時所產生之極細粉末，其碳含量高達 90 %，在未添加觸媒之情況下需 600 ℃ 以上方能去除，因此常應用於柴油引擎煤煙 (Soot) 氧化實驗。本研究透過浸漬法 (Impregnation Method) 及氫氣還原反應 (Hydorgen Reduced Reaction) 製備能於柴油引擎排放溫度下去除 CB 之氧化鋅摻銅 (Cu/ ZnO) 觸媒，由 XRD 分析可知觸媒中含

有 Cu 及 ZnO 並以 SEM 觀察其表面特徵，透過 EA 分析得知本研究使用之 CB 污染物碳含量為 96 %，再根據 TGA 之結果得知 CB 於未添加觸媒之情況下難以於柴油引擎排放溫度下去除。本研究將不同銅含量之 Cu/ ZnO 觸媒於 350 ℃ 進行 CB 之去除，而 Cu 作為觸媒之活性位點需為 Cu1+ 與 Zn2+ 形成較穩定之交互作用 (Interaction Effect) 方有較佳之去除能力，透過 XPS 分析可確認表面 Cu 之價態再以 BET 分析得知其表面積。去除 CB 實驗將不同重量之 CB 與觸媒進行混合並放至自製之觸媒反應器於管式高溫爐加熱，通入空氣 (N

2 + O2) 並採集尾段氣體進行 CO2 濃度分析，透過質量平衡得知 Cu/ ZnO 之去除能力，最後計算反應動力學、Eley-Rideal Mechanism 反應速率等可求得數學模式，最後進行觸媒濾煙罐 (Catalytic Diesel Particulate Filter, CDPF) 之參數設計，以期用於實場測試。