2.1. Tình hình thực tế
Việc phát triển công nghệ giảm phát thải NOx (SCR, LNT, EGR) và PM (CRT, DPF, ... ) đóng vai trò hết sức quan trọng. Hiện nay, những công nghệ này được phát triển bởi rất nhiều hãng trên thế giới như: HJS, Eminox, Emitec…
Ở Việt Nam, cũng đã xuất hiện một số sản phẩm dựa trên những công nghệ này (Ví dụ: bộ trung hòa xử lý khí thải của hãng The SUN) nhưng tất cả chỉ mang tính tự phát, nhỏ lẻ nên chưa thể áp dụng rộng rãi. Mặt khác, tuy có sản phẩm nhưng lại chưa được thử nghiệm và kiểm định một cách chặt chẽ nên khó có thể đưa ra một thông số kỹ thuật chính xác cho một sản phẩm loại này.
2.2. Tình hình phát triển các công nghệ xử lý khí thải ở nước ta
2.2.1. Vật liệu xúc nano CuO/CeO2
Việc nghiên cứu vật liệu xúc tác mới là một hướng nghiên cứu quan trọng giúp tăng cường khả năng xúc tác của bộ xử lý khí thải, mặt khác nghiên cứu những vật liệu phổ biến giúp làm giảm giá thành của bộ xúc tác. Theo báo cáo của viện khoa học và công nghệ Việt Nam, hệ xúc tác chứa CeO2 là một vật liệu đa chức năng:
+Khả năng thúc đẩy các phản ứng ở nhiệt độ thấp +Làm bền xúc tác dưới tác dụng phá hủy của nhiệt độ
+Khả năng điều tiết O2 tốt nhờ vào chu trình oxy hóa khử Ce4+/Ce3+ dễ dàng.
Hệ xúc tác CuO/CeO2 có khả năng oxy hóa mạnh ngay cả ở nhiệt độ thấp hơn 100oC và có độ chọn lọc cao, đặc biệt chúng được sử dụng để xử lý khí thải CO và HC ngay cả khi có mặt của một lượng dư H2 và CO2. Hoạt tính của xúc tác CuO/CeO2 cấu trúc nano cao hơn nhiều so với CuO hoặc CeO2 riêng rẽ, do tương tác mạnh giữa các phân tử CuO và CeO2. Trong hệ xúc tác CuO/CeO2, các tiểu phân CuO phân tán tốt trên bề mặt mạng CeO2 đóng vai trò là chất xúc tác chính, còn CeO2 đóng vai trò điều tiết O2.
Xương gốm được chế tạo bằng phương pháp đùn qua khuôn, thiêu kết tại ~10000C, diện tích bề mặt 2, 5 m2/g, có tính bền cơ học cao: độ bền uốn và bền nén ~1000 psi, hệ số giãn nở nhiệt thấp.
Hình2.1: Bộ phận của bộ xương (bên trái) và hình ảnh bộ xương đang được đùn qua khuôn
(bên phải )
Để tăng cường diện tích bề mặt bằng công nghệ phủ bề mặt thành vách của các bộ xương gốm một lớp phủ γ- Al2O3.
Lớp phủ này có nhiều ưu điểm: khả năng bám dính trên nền xương gốm tốt, diện tích bề mặt lớn, thích hợp để phân tán các chất xúc tác, tăng sự chuyển hoá các khí thải gây ô nhiễm.
CeO2 được thêm vào thành phần lớp phủ nhằm tăng tính bền nhiệt và ngăn chặn quá trình chuyển hoá γ- Al2O3 sang các dạng thù hình α- Al2O3, κ- Al2O3 và θ- Al2O3.
2.2.2. Phương pháp tạo lớp phủ γ- Al2O3 trên nền xương gốm:
o Phương pháp 1:
Amoni stearat + n- butanol + bột boehmite
(AlOOH)