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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳煜昇
研究生(外文):Chen, Yu-Sheng
論文名稱:低磷含量磷改質奈米氧化鋁作為觸媒轉化器清潔層之研究
論文名稱(外文):The study of phosphorus modified nano-alumina with low phosphorus content as the washcoat of catalytic converter
指導教授:李泰興李泰興引用關係楊先仁楊先仁引用關係
指導教授(外文):Li, Ta-XingYang, Shien-Jen
口試委員:蕭庭哲蔡成章李泰興楊先仁
口試委員(外文):Shiau, Ting-JeCai, Cheng-ZhangLi, Ta-XingYang, Shien-Jen
口試日期:2012-07-27
學位類別:碩士
校院名稱:遠東科技大學
系所名稱:材料科學與工程研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:觸媒轉化器清潔層熱穩定性磷改質奈米氧化鋁
外文關鍵詞:catalytic converterswashcoatthermal stabilityphosphorus modified nano-alumina
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歐盟及台灣五期的汽車廢氣清潔工作必須包含冷啟動(cold start)排放部份,因此汽車觸媒轉化器的位置往引擎靠近勢在必行,雖然這項改變能夠縮減冷啟動的時間,但也會增加汽車行進時觸媒轉化器之溫度,因此觸媒轉化器清潔層(washcoat)的熱穩定性就更顯重要。本研究主要是以醋酸作為解膠劑利用一簡單的溶膠-凝膠法,製備一系列低磷含量之磷改質奈米氧化鋁做為轉化器之清潔層。實驗結果顯示,清潔層在蜂巢陶瓷上的附著率並不會與漿料的黏度成正比。由黏度實驗發現,磷含量越高會使得樣品的黏度越高。此外,磷的添加會提高α-氧化鋁的相變溫度。XRD及BET的實驗結果證實磷的添加能夠增加氧化鋁的熱穩定性,使得樣品經過高溫處理後仍然具有相當高的比表面積,主要是因為磷的存在會產成屏蔽效應因此氧化鋁不易聚集進而產生相變。
The cleaning work of catalytic converter in the period of cold start of automobile has been requested for the rules of European Union and Taiwan. To reduce the cold start time, it is necessary to put the catalytic converter close to the engineer. However, the temperature of catalytic converter raises as the automobile runs in the road. It becomes important for the thermal stability of washcoat of the catalytic converter.
In the present study, a simple sol-gel metod with the acetic acid as the peptizer was used to prepare phosphorus modified nanao-alumina with the low phosphorus content as the washcoat of catalytic converter. The results indicate that using phosphorus modified alumina to be the slurry of catalytic converter washcoat, the sample with the highest phosphorus content has the highest viscosity, but the adhesion of washcoat is not proporsional to the viscosity of the samples. The addition of phosphorus can increase the phase transition temperature of alumina even only trace amount phosphorus was added. From the XRD and B.E.T. experiments, it indicates that the addition of phosphorus can increase the thermal stability of alumina, it results in the sample with the high specific surface area after high temperature treatment. The presence of phosphorus can lead to the shielding effect that prevent the particle collection, which can cause the phase transfer.

致謝…………………………………………………………………………..i
中文摘要…………………………………………………………………….ii
英文摘要……………………………………………………………………iii
目錄………………………………………………………………………....iv
表目錄……………………………………………………………………vii
圖目錄……………………………………………………………………vii
第一章 緒論………………………………………………………………1
1-1前言……………………………………………………………………1
1-2研究動機………………………………………………………………2
1-3研究目的………………………………………………………………4
第二章 文獻回顧…………………………………………………………8
2-1奈米材料的製備方法…………………………………………………8
2-2溶膠-凝膠法……………………………………………………………8
2-2-1溶膠-凝膠法之起源…………………………………………………9
2-2-2溶膠-凝膠法之過程…………………………………………………10
2-3氧化鋁簡介……………………………………………………………15
2-3-1氧化鋁歷史…………………………………………………………15
2-3-2氧化鋁特性…………………………………………………………16
2-3-3氧化鋁項變化過程…………………………………………………17
2-4觸媒簡介………………………………………………………………18
2-5觸媒轉化器介紹………………………………………………………20
第三章 實驗部分…………………………………………………………31
3-1藥品……………………………………………………………………31
3-2實驗儀器………………………………………………………………32
3-3實驗步驟………………………………………………………………33
3-3-1磷改質氧化鋁醬料之制備…………………………………………33
3-3-2磷改質氧化鋁粉末…………………………………………………33
3-3-3磷改質氧化鋁粉末高熱處理過成…………………………………34
3-3-4醬料黏度測試………………………………………………………34
3-3-5粉體特性分析………………………………………………………35
3-3-6觸媒轉化器清潔層塗佈……………………………………………35
3-3-7清潔層附著率與剝離率之計算……………………………………35
第四章 結果與討論………………………………………………………42
4-1磷的添加對於漿料特性的影響..…………………………………42
4-1-1添加磷對於漿料黏度之影響…………………………………42
4-1-2添加磷對於漿料pH值之影響………………………………………43
4-2附著率與磷含量的關係…………………………………………44
4-3清潔層剝離率與磷含量的關係………………………………………44
4-4最終附著率與磷含量的關係…………………………………………45
4-5磷的添加對於粉體特性的影響………………………………………46
4-5-1X.R.D特性分析……………………………………………………46
4-5-2熱重/熱差實驗………………………………………………………48
4-5-3比表面積量測………………………………………………………..49
第五章 結論 ……………………………………………………………89
第六章 參考文獻 ………………………………………………………91

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