Sự cải thiện mơi trường ơ xy hóa trong BXT khi sử dụng xăng pha cồn đã giúp cải thiện đáng kể hiệu suất chuyển đổi CO và HC. Cụ thể, xét trung bình trên bốn đặc tính hiệu suất chuyển đổi CO tăng 4,66%, 7,43% tương ứng với khi sử dụng nhiên liệu E10 và E20. Tương tự với HC, hiệu suất chuyển đổi khi sử dụng nhiên liệu E10 và E20 tăng lần lượt 2,64% và 6,55%. Trong khi đó, sự suy giảm nồng độ chất khử (CO, HC) và môi trường khử trong BXT (hỗn hợp có xu hướng nhạt hơn) dẫn tới hiệu quả chuyển đổi NOx giảm khi tăng tỷ lệ ethanol trong nhiên liệu, với mức giảm lần lượt là 2,05% khi sử dụng nhiên liệu E10 và 4,97% khi sử dụng nhiên liệu E20.
Với mục tiêu đặt ra đó là hàm lượng các thành phần phát thải của xe khi sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn (trang bị BXTct) tương đương hoặc tốt hơn so với khi sử dụng xăng RON95 (trang bị
BXTEMT) thì cần có những điều chỉnh liên quan đến các thông số của BXT. Các
điều chỉnh nhằm hướng tới cải thiện mạnh hiệu suất khử NOx trong khi đó hiệu suất ơ xy hóa CO, HC giữ ngun hoặc giảm khơng đáng kể. Cụ thể, để đảm bảo mục tiêu nêu trên hiệu suất trung bình trên bốn đường đặc tính của BXTct với thành phần CO, HC có thể giảm tối đa 10,32% và 6,26% (khi sử dụng E10), trong khi đó hiệu suất NOx cần tăng tối thiểu 9,92% (khi sử dụng E20) so với BXTEMT.
BXTđc được phát triển trên cơ cở BXTEMT thông qua điều chỉnh mật độ lỗ từ 200 lên 400 cell/in2, tỷ lệ Pt/Rh thay đổi từ 5/1 thành 4/2. Kết quả cho thấy hiệu suất chuyển đổi CO, HC đáp ứng mục tiêu đề ra nhưng hiệu suất chuyển đổi NOx vẫn thấp hơn so với mục tiêu 2,71%. Hiệu suất chuyển đổi NOx có thể cải thiện bằng cách giảm tỷ lệ Pt/Rh xuống thấp hơn. Tuy nhiên, phương án này cũng sẽ làm giảm hiệu quả chuyển đổi CO, HC. Ngoài ra mặc dù lượng kim loại quý không thay đổi nhưng việc tăng khối lượng Rh cũng kéo theo tăng giá thành của BXT do hiện nay giá thành của Rh cao hơn Pt khoảng 1,5 lần.
Các ơ xít CuO-MnO2 được lựa chọn là hệ vật liệu xúc tác mới. Nghiên cứu cho thấy hiệu suất của BXTm với hệ xúc tác (CuO)0,3-
(MnO2)0,7 với khối lượng 6g có hiệu suất tiệm cận với hiệu suất của BXTEMT, tuy nhiên chưa đáp ứng được hiệu suất mục tiêu đề ra. Hiệu suất của BXTm khó có thể nâng cao hơn bằng cách tăng lượng vật liệu xúc tác do hạn chế bởi khả năng bám dính với lớp vật liệu trung gian, suy giảm tiết diện lưu thơng và diện tích phản ứng trong bề mặt lõi.
Vì vậy, sử dụng kết hợp xúc tác kim loại quý (Pt/Rh) với hệ xúc tác mới ((CuO)0,3-(MnO2)0,7) trong đó khối lượng kim loại quý được điều chỉnh giảm (từ 0,14 g xuống còn 0,07g) là giải pháp phù hợp được lựa chọn. Kết quả cho thấy, hiệu suất của BXTct được cải thiện rõ rệt so với BXTEMT. Xét trung bình trên bốn đường đặc tính (25%, 50%, 75% và 100% tải), hiệu suất chuyển đổi của BXTct với CO cao hơn 5,93%, HC cao hơn 12% và NOx cao hơn 15,13% so với BXTEMT và đáp ứng được hiệu suất mục tiêu đã đề ra.
Trên cơ cở các thông số kỹ thuật của BXTct đã được xác định, việc thiết kế, chế tạo mẫu và thực nghiệm đánh giá hiệu quả của BXTct khi sử dụng nhiên liệu xăng pha cồn sẽ được thực hiện. Nội dung nghiên cứu này được NCS trình bày cụ thể trong chương tiếp theo.
Xử lý bề mặt Lõi xúc tác AlCrFe
Nhúng lõi vào dung dịch huyền phù
Quay ly tâm ở tốc độ 450v/ph
Nghiền ướt trong 2giờ
Kiểm tra % khối lượng phủ
+ Chất kết dính (Al2(NO3)3, Al2O3) + Hỗn hợp nghiền (CeO2, ZrO2, H2O)
Kiểm tra % khối lượng phủ
Lớp phủ (Al2O3, CeO2, ZrO2)
Xử lý nhiệt (9000 C)
Muối Cu(NO3)2, Mn(NO3)2 và H2O Nung 6500C trong 2.5h
Làm khô 2500C trong 2h
Muối Pt(NO3)2, Rh(NO3)2 và H2O Khuấy từ trong 20 phút Nung 6500C trong 2.5h
Làm khô 2500C trong 2h
Dung dịch huyền phù Al2O3, CeO2, ZrO2
Kết thúc
Quay ly tâm ở tốc độ 450v/ph Nhúng lõi vào dung dịch Sol-Gel