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面向氨燃料发动机废气N_(2)O去除的Cu/TiO_(2)催化剂的性能及催化机理
1
作者 高宇 李坤 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第13期5681-5688,共8页
推动绿氨燃料上船应用已被普遍认为是实现全球航运业绿色低碳转型可行途径。然而,船用氨燃料发动机存在的N_(2)O排放问题已成为阻碍氨动力船舶发展的关键技术瓶颈之一。针对这一问题,采用浸渍法制备出一系列以TiO_(2)为载体的过渡金属... 推动绿氨燃料上船应用已被普遍认为是实现全球航运业绿色低碳转型可行途径。然而,船用氨燃料发动机存在的N_(2)O排放问题已成为阻碍氨动力船舶发展的关键技术瓶颈之一。针对这一问题,采用浸渍法制备出一系列以TiO_(2)为载体的过渡金属氧化物催化剂,考察了过渡金属元素类型对催化剂N_(2)O去除性能的影响,并研究获得了性能优化的Cu_(x)/TiO_(2)催化剂。结果表明,与Fe_(5)/TiO_(2)、Mn_(5)/TiO_(2)、Co_(5)/TiO_(2)、Ni_(5)/TiO_(2)催化剂相比,Cu_(5)/TiO_(2)催化剂显示出优异的催化活性,其N_(2)O转化率可在350℃达到100%。除此之外,Cu_(5)/TiO_(2)催化剂还具有良好的抗水性能。5%是最佳的铜负载量。采用X射线衍射、N_(2)吸附脱附、H_(2)程序升温还原、O_(2)程序升温脱附、原位漫反射傅里叶变换红外光谱等表征手段对性能较优的Cu_(5)/TiO_(2)催化剂的物化性质和表面反应中间体进行了表征,从多角度深入讨论了相关催化反应机理。结果显示,与其他Cu_(x)/TiO_(2)催化剂相比,Cu_(5)/TiO_(2)催化剂具有较高的活性物种分散度、比表面积、氧空位含量以及较强的氧化还原性能,有利于其展现出较优的催化活性。Cu_(5)/TiO_(2)催化剂表面的主要活性物种为Cu^(2+)和Cu^(+),N_(2)O的吸附和解离是催化反应的关键步骤。 展开更多
关键词 氨燃料发动机 废气处理 Cu/TiO_(2)催化剂 N_(2)O催化分解
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喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧放热规律和部分排放的影响
2
作者 桑浩 梁俊杰 +1 位作者 吕林 祝能 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第1期70-80,共11页
以船用单缸柴油机为研究对象,采用氨气预混、柴油直喷的燃烧模式,通过试验方式探讨喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的影响。结果表明,与纯柴油模式相比,喷入氨气后,发动机缸压峰值P_(max)降低,着火时刻推迟,燃烧持续期增加... 以船用单缸柴油机为研究对象,采用氨气预混、柴油直喷的燃烧模式,通过试验方式探讨喷油正时对氨/柴油双燃料发动机燃烧与排放特性的影响。结果表明,与纯柴油模式相比,喷入氨气后,发动机缸压峰值P_(max)降低,着火时刻推迟,燃烧持续期增加,最大压力升高率R_(max)减少,CO_(2)和NO_(x)的排放下降,未燃氨和N_(2)O的排放显著增加。在双燃料模式下,随着柴油喷射时刻的提前,缸内燃烧情况改善,P_(max)和R_(max)增大,未燃氨和N_(2)O排放下降,NO_(x)排放上升,碳烟排放先减后增,CO_(2)排放无显著变化;随着负荷的增加,P_(max)和R_(max)增大,但氨气喷射量的增加降低了缸内空气充量,使得着火时刻推迟,燃烧持续期增加,CO_(2)、碳烟和NOx的排放增加,未燃氨和N_(2)O的排放降低。如果优先考虑燃烧平稳性,25%和75%负荷率下的喷油正时最佳值为-5°CA;若以降低温室气体排放为首要目标,25%负荷率下的喷油正时最佳值为-15°CA,75%负荷率下的喷油正时最佳值为-10°CA;若以降低NOx排放为首要目标,25%和75%负荷率下的喷油正时均为-5°CA。 展开更多
关键词 氨/柴油双燃料发动机 喷油正时 放热规律 燃烧特征参数 尾气排放
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双碳目标下的氨燃料航空动力研究进展及展望 被引量：2
3
作者 秦江 方垍洧 +3 位作者 王聪 颜培刚 哈婵 李成杰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-20,共20页
为了获得氨燃料航空动力应用潜力评价,本文综述了氨燃料的绿色制取方法、氨燃料燃烧特性的研究成果以及氨航空发动机设计过程中可能存在的技术问题和相应的解决方案。综合已有研究成果,本文认为氨燃料航空发动机具有非常广阔的应用前景... 为了获得氨燃料航空动力应用潜力评价,本文综述了氨燃料的绿色制取方法、氨燃料燃烧特性的研究成果以及氨航空发动机设计过程中可能存在的技术问题和相应的解决方案。综合已有研究成果,本文认为氨燃料航空发动机具有非常广阔的应用前景,采用氨氢混合燃烧在未来有望成为氨燃料航空动力系统的优选方案。 展开更多
关键词 碳中和 氨的绿色制取 氨燃料航空发动机 氢氨混合燃烧 氮氧化物排放 综述
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