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机动车尾气排放的颗粒物(PM)已经成为我国雾霾的主要来源之一,其中柴油车所排放的颗粒物占到汽车总颗粒物排放的90%,因此消除柴油车尾气中的颗粒物是改善我国环境的重要环节。DPF技术是现在最常用的柴油车尾气颗粒物处理技术,该技术的关键就是选取一种性能优越的催化剂用于DPF的再生。催化反应中活性位的确认及表征对于从微观角度理解催化反应的机理、设计多相催化剂具有十分重要的意义。含K催化剂已被证明是最优秀的碳烟燃烧催化剂,而这种优秀的活性一般被归于以下两个原因:一是K物种对于催化剂与碳烟颗粒之间接触条件的改善,二是K与载体之间的强相互作用。在本实验室的前期研究中发现,K可以作为催化碳烟燃烧的活性位,以此来增强催化活性,但缺乏直接的证据来证明这一观点。限域型催化剂是一种具有特殊结构的催化剂,这类催化剂利用特殊的结构将催化剂的活性位限域在一个特殊的结构中,在保证催化剂活性的前提下,又实现了活性位的分离。结合这一思想,我们制备了限域型隐钾锰矿(K2-xMn8O16)催化剂并通过研究了其催化碳烟燃烧的反应机理。利用XRD、TEM、ICP、BET、FT-IR、XPS、XAFS等表征手段排除了隐钾锰矿中表面K物种的存在,证明了隐钾锰矿中不存在K物种通过改善接触条件来增强催化活性的可能性。同时证明K与Mn之间不存在强相互作用,说明隐钾锰矿中的K不是以强相互作用的方式来提高催化活性。最终通过活性测试证明了隐钾锰矿中的K是以活性位的角色参与催化反应。限域型隐钾锰矿催化剂极好的证明了K可以作为活性位参与催化碳烟燃烧反应,但是由于催化剂中的Mn本身存在一定的氧化碳烟能力,所以Mn的作用不能被完全的消除。ZSM-5是一种微孔的Si、Al分子筛,在各个领域已得到广泛应用。ZSM-5中,Si和Al不存在氧化碳烟能力且其用微孔结构可以实现活性位的限域,因此为进一步证明K可以作为催化碳烟燃烧的活性位这一观点,我们利用水热法制备了ZSM-5型分子筛,并利用离子交换的方法将碱金属引入到ZSM-5中,制备了M-ZSM-5分子筛催化剂。利用XRD,BET,FT-IR,SEM等表征手段对催化剂的组成和结构进行了表征。最后我们对M-ZSM-5催化剂催化碳烟燃烧性能进行了评价,发现催化剂催化碳烟燃烧的性能与碱金属本身的性质相关。