推广乙醇汽油在缓解能源危机,改善环境质量方面都具有重要意义。本文针对乙醇汽油车排放尾气中含有的乙醇等非常规污染物,研究了过渡金属掺杂的铈锆固溶体在尾气净化中的应用,为开发适用于乙醇汽油车的尾气净化三效催化剂提供理论支持。采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了掺杂量为5%和10%(mol比)两个系列的M-Ce-Zr-O(M=Mn、Fe、Co、Ni和Cu)复合氧化物,对其乙醇完全氧化活性和动态储放氧性能进行了测试。采用等体积浸渍法将0.5wt.%Pd负载于上述固溶体上,并考察其三效催化活性。采用XRD、Raman、TPR、XPS和EPR等一系列表征技术对固溶体的结构进行了分析。XRD和Raman结果显示,新鲜样品中,过渡金属离子均进入了铈锆固溶体晶格中,具有萤石型立方结构,形成了M-Ce-Zr-O固溶体。900℃焙烧后,5%样品均没有析出过渡金属物相,10%Mn、Fe和Ni样品在高温时保持了较好的热稳定性。XPS和EPR表征分析了固溶体中各元素的价态及金属离子所处化学环境。TPR定性考察了样品中过渡金属氧化物物种。10%样品的乙醇完全氧化活性优于5%样品;新鲜样品的动态储放氧测试显示,M-Ce-Zr-O固溶体的性能皆好于Ce0.67Zr0.33O2,说明掺杂过渡金属后,促进了铈锆固溶体体相氧的迁移,这有利于乙醇氧化反应和提高其动态储放氧性能。三效活性评价显示,含Ni样品在老化前后的三效活性最好。实验结果显示,Ni-Ce-Zr-O固溶体在乙醇完全氧化催化活性、动态储放氧性能和负载贵金属Pd后的三效活性方面,均具有较好的效果,但样品的老化失活现象严重。