柴油机因具有油耗低、经济性好、维护成本低和C02排放量低等优点,越来越受到世界汽车业的关注。但是柴油机尾气排放物对大气造成的污染和给人体健康带来的危害直接制约柴油机轿车的发展,柴油机排放的主要的四种污染物是碳颗粒物(PM)、氮氧化物(Nox)、一氧化碳(CO)和烃类物质(HC),利用催化转化方法治理柴油机尾气污染一直是环境催化领域的热点问题之一。常规的柴油车尾气净化催化剂难以达到同时消除四种污染物的效果,因而研制具有能同时消除尾气中四种污染物的组合催化技术具有十分重要的理论和应用意义。　　 本论文采用浸渍法制备La0.75K0.25MnO3/CeO2催化剂(担载量为10%、20%、30%、50%)作为氧化催化剂处理碳烟、CO、HC;采用等体积浸渍法制备HZSM-5担载W催化剂(担载量为0.5%、1%、2%、4%、8%)作为还原催化剂处理Nox,并将其进行优化组合,得到优良的氧化还原组合催化剂,同时处理柴油车尾气中的四种污染物。研究发现,La0.75K0.25CeMnO3/CeO2(50%)与W/HZSM-5(2%)的组合对同时去除污染物效果最好。在20000h-1空速下,NO的最大转化率为91.9%,碳颗粒的燃烧峰值温度为310℃,碳颗粒燃烧生成CO2的最大选择性可达98.9%,HC完全转化的温度为350℃,从而实现了四种有害物质的同时催化净化。论文进一步考察了空速、SO2、H2O等对催化剂性能的影响。研究发现,SO2对还原催化剂的影响不大,使氧化催化剂的活性降低,但在柴油机尾气的排气温度范围内仍满足排放标准要求。氧化催化剂和还原催化剂均具有一定的抗水热老化能力,经过水热处理后,两者仍然具有很好的催化性能。在催化剂经过10次循环使用后,催化剂的活性会有下降,但是下降的幅度不大,该组合催化剂的稳定性较好。利用XRD、FTIR、UV-VisDRS等表征手段对反应前后的催化剂进行了表征。证明所制备的氧化催化剂均出现了明显的钙钛矿结构,还原催化剂中金属钨主要以金属氧化物的形式分散在HZSM-5上,催化剂的活性与金属在HZSM-5的担载量有关。反应后催化剂的结构与反应前基本无变化,催化剂的稳定性较好。　　 本论文进一步开展了柴油车尾气台架实验研究,并设计了一种实用型柴油尾气四效处理装置,该装置由微粒过滤器、还原催化器和DOC催化器组成。其中微粒过滤器是由堇青石过滤陶瓷担载氧化催化剂构成,用以过滤碳烟同时能够在催化剂的作用下催化再生。还原催化器中装有成型HZSM-5担载过渡金属钨催化剂,用以将Nox还原为N2。而DOC催化器中装有活性AI203球担载贵金属Pt催化剂用以氧化CO、HC等气体。通过上述三段净化装置的组合,可使柴油车尾气中PM、CO、烃类在不同的工况下均达到国V以上标准,Nox的排放量下降,达到国Ⅳ标准。