一種降低汽車尾氣排放的助劑的製作方法

2023-04-26 11:30:06

本發明涉及一種降低汽車尾氣排放的助劑，屬於燃料添加劑技術領域。

背景技術：

隨著社會經濟的快速發展和人們生活水平的提高，汽車需求量越來越大，同時也意味著車用燃料需求量不斷地增加。車用燃料主要包括車用汽油、車用柴油、車用替代燃料(如甲醇、乙醇、乳化燃料、天然氣、石油氣、氫氣)等。車用燃料的品質不僅對汽車的動力性有著直接影響，而且對尾氣排放性有著至關重要作用。近年來，汽車尾氣導致的大氣汙染越來越嚴重，CO、NOx、HC和PM等在城市大氣中的含量越來越高，人類生存的生態環境越來越惡劣。基於環保和能源緊缺的考慮，本領域技術人越來越重視對汽車新型替代能源的研究和開發。為了解決這樣的技術問題，目前主要是通過在燃料中添加助劑的方法，來實現提高燃料的燃燒性能和減少汽車汙染氣體的排放。儘管現有的添加助劑可以獲得一定的效果，但是效果並不十分理想，還需進一步改善。因此，繼續探索與研究燃料助劑非常必要的。

技術實現要素：

針對上述現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提出了一種降低汽車尾氣排放的助劑。

一種降低汽車尾氣排放的助劑，由以下重量份配比的各組分製成：丙酮2～5份、異戊醇1～3份、叔丁醇2～4份、正己醇1～3份、正辛烷2～4份、醋酸乙烯3～5份、石油醚4～6份、二甲醚1～3份、碳酸二甲酯2～5份、硝酸乙酯1～4份、二甲基甲醯胺10～15份、硬脂酸1～3份、鄰苯二甲酸二辛酯0.6～0.8份、過氧化鍶1～3份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2～0.6份、氟碳表面活性劑0.3～0.7份、聚四氟乙烯1～4份、催化劑0.6～0.9份、膨潤土粉0.3～0.5份、納米氧化鈰0.2～0.4份、納米鎂粉0.3～0.6份。

優選地，

一種降低汽車尾氣排放的助劑，由以下重量份配比的各組分製成：丙酮3份、異戊醇2份、叔丁醇3份、正己醇2份、正辛烷3份、醋酸乙烯4份、石油醚5份、二甲醚2份、碳酸二甲酯4份、硝酸乙酯3份、二甲基甲醯胺12份、硬脂酸2份、鄰苯二甲酸二辛酯0.7份、過氧化鍶2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.4份、氟碳表面活性劑0.5份、聚四氟乙烯2份、催化劑0.8份、膨潤土粉0.4份、納米氧化鈰0.3份、納米鎂粉0.5份。

所述的催化劑是由2～6份鈣鈦礦催化劑和2～4份尖晶石催化劑製成，其中，鈣鈦礦催化劑是由1～3份La0.8Mg0.2MnO3、1～3份La0.2Mg0.8MnO3、1～3份La0.6Ba0.4Co0.2Fe0.8O3、4～6份CeVO3製成；尖晶石催化劑是由1～3份CuMn2O4、2～4份MgFe2O4製成。

所述的聚四氟乙烯、催化劑、膨潤土粉的粒徑為0.1～0.2μm；所述的納米氧化鈰、納米鎂粉的粒徑為80～100nm。

所述的納米氧化鈰、納米鎂粉是按以下步驟進行處理：

1)、按納米材料：乙醇＝1:20的比例配製溶液，並置於頻率為30～40KHz超聲機上超聲25～35min後，備用；

2)、按油酸：聚羧酸鈉：乙醇＝1:1:8的比例配製溶液，並置於頻率為20～30KHz超聲機上超聲15～25min後，備用；

3)、將經步驟1)處理得到的溶液置於90～100℃水浴中，在攪拌的狀態下以滴定方式添加經步驟2)處理得到的溶液，反應2～4h，其中，滴定速度為20～30滴·min-1；

4)、將經步驟3)處理得到的溶液置於頻率為30～40KHz超聲15～20min，離心、過濾、烘乾、研磨，得到改性納米材料。

在車用燃料中按容量1:800～1000的比例，直接添加，混合均勻即可。

在本發明中丙酮、異戊醇、叔丁醇、正辛烷、醋酸乙烯可改善燃料的燃燒性能和提高燃料在內燃機中燃燒時的冷啟動性和抗爆震性；正己醇、二甲基甲醯胺起到助溶劑的作用，可提高助劑各種成分在燃料中溶解速度，從而提高燃料的燃燒性能；石油醚、二甲醚、碳酸二甲酯可提高燃料辛烷值、燃燒性能和縮短著火時間，提高汽車動力，節省油量；硝酸乙酯起到助燃消煙的作用，使燃料燃燒更充分，使汽車尾氣排放大幅度降低。

鄰苯二甲酸二辛酯可改善橡膠溶脹問題和塑化增容作用；過氧化鍶可加速燃料燃燒，縮短燃燒時間，提高燃燒效率，減少汽車尾氣排放；氟碳表面活性劑、壬基酚聚氧乙烯醚起到分散、乳化的作用，並能抑制金屬腐蝕，同時還能充當助溶劑的作用；硬脂酸、聚四氟乙烯，能在摩擦部件的表面形成一層很牢固的潤滑性薄膜，有效保護部件表層，同時還對生成的碳沉積物具有軟化和清洗的功能，起到消除、預防積碳產生作用。

鈣鈦礦催化劑和尖晶石催化劑複合，能大幅度減少尾氣汙染物CO、NOx、HC和PM的排放；膨潤土粉可吸附和分解尾氣的功能，減少汙染物的排放；納米氧化鈰分散在燃料中，形成高度分散化、均勻化和穩定化的懸浮液，使其在燃燒過程中通過換氧催化形成均勻燃燒，從而避免局部高溫，同時其還能降低氮氧化合物的排放；納米鎂粉具有高的表面活化能，減少了燃料燃燒過程中副反應的進行，提高了燃燒的效率，同時還能中和部分三氧化硫，從而使煙氣中三氧化硫含量降低。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明的助劑利用了鈣鈦礦和尖晶石複合催化劑淨化催化功能、膨潤土粉吸附分解功能、納米氧化鈰催化助燃功能、納米鎂粉促燃中和功能、聚四氟乙烯潤滑功能及其它試劑輔助功能，科學配伍，形成良好的體系，使燃料燃燒更充分，有效地減少有害氣體和黑煙的產生，同時還能顯著地減少尾氣汙染物排放，減少汽車尾氣對空氣的汙染，保護環境。另外，本發明的助劑還能提升汽車動力功能，使汽車處於良好的工作狀態，節省油的用量。

具體實施方式

實施例1

一種降低汽車尾氣排放的助劑，由以下重量份配比的各組分製成：丙酮3份、異戊醇2份、叔丁醇3份、正己醇2份、正辛烷3份、醋酸乙烯4份、石油醚5份、二甲醚2份、碳酸二甲酯4份、硝酸乙酯3份、二甲基甲醯胺12份、硬脂酸2份、鄰苯二甲酸二辛酯0.7份、過氧化鍶2份、壬基酚聚氧乙烯醚0.4份、氟碳表面活性劑0.5份、聚四氟乙烯2份、催化劑0.8份、膨潤土粉0.4份、納米氧化鈰0.3份、納米鎂粉0.5份。

所述的催化劑是由4份鈣鈦礦催化劑和3份尖晶石催化劑製成，其中，鈣鈦礦催化劑是由2份La0.8Mg0.2MnO3、2份La0.2Mg0.8MnO3、2份La0.6Ba0.4Co0.2Fe0.8O3、5份CeVO3製成；尖晶石催化劑是由2份CuMn2O4、3份MgFe2O4製成。

所述的聚四氟乙烯、催化劑、膨潤土粉的粒徑為0.2μm；所述的納米氧化鈰、納米鎂粉的粒徑為90nm。

所述的納米氧化鈰、納米鎂粉是按以下步驟進行處理：

1)、按納米材料：乙醇＝1:20的比例配製溶液，並置於頻率為35KHz超聲機上超聲30min後，備用；

2)、按油酸：聚羧酸鈉：乙醇＝1:1:8的比例配製溶液，並置於頻率為25KHz超聲機上超聲20min後，備用；

3)、將經步驟1)處理得到的溶液置於95℃水浴中，在攪拌的狀態下以滴定方式添加經步驟2)處理得到的溶液，反應3h，其中，滴定速度為25滴·min-1；

4)、將經步驟3)處理得到的溶液置於頻率為35KHz超聲18min，離心、過濾、烘乾、研磨，得到改性納米材料。

在車用燃料中按容量1:900的比例，直接添加，混合均勻即可。

實施例2

一種降低汽車尾氣排放的助劑，由以下重量份配比的各組分製成：丙酮2份、異戊醇1份、叔丁醇2份、正己醇1份、正辛烷2份、醋酸乙烯3份、石油醚4份、二甲醚1份、碳酸二甲酯2份、硝酸乙酯1份、二甲基甲醯胺10份、硬脂酸1份、鄰苯二甲酸二辛酯0.6份、過氧化鍶1份、壬基酚聚氧乙烯醚0.2份、氟碳表面活性劑0.3份、聚四氟乙烯1份、催化劑0.6份、膨潤土粉0.3份、納米氧化鈰0.2份、納米鎂粉0.3份。

所述的催化劑是由2份鈣鈦礦催化劑和2份尖晶石催化劑製成，其中，鈣鈦礦催化劑是由1份La0.8Mg0.2MnO3、1份La0.2Mg0.8MnO3、1份La0.6Ba0.4Co0.2Fe0.8O3、4份CeVO3製成；尖晶石催化劑是由1份CuMn2O4、2份MgFe2O4製成。

所述的聚四氟乙烯、催化劑、膨潤土粉的粒徑為0.1μm；所述的納米氧化鈰、納米鎂粉的粒徑為80nm。

所述的納米氧化鈰、納米鎂粉是按以下步驟進行處理：

1)、按納米材料：乙醇＝1:20的比例配製溶液，並置於頻率為30KHz超聲機上超聲25min後，備用；

2)、按油酸：聚羧酸鈉：乙醇＝1:1:8的比例配製溶液，並置於頻率為20KHz超聲機上超聲15min後，備用；

3)、將經步驟1)處理得到的溶液置於90℃水浴中，在攪拌的狀態下以滴定方式添加經步驟2)處理得到的溶液，反應2h，其中，滴定速度為20滴·min-1；

4)、將經步驟3)處理得到的溶液置於頻率為30KHz超聲15min，離心、過濾、烘乾、研磨，得到改性納米材料。

在車用燃料中按容量1:800的比例，直接添加，混合均勻即可。

實施例3

一種降低汽車尾氣排放的助劑，由以下重量份配比的各組分製成：丙酮5份、異戊醇3份、叔丁醇4份、正己醇3份、正辛烷4份、醋酸乙烯5份、石油醚6份、二甲醚3份、碳酸二甲酯5份、硝酸乙酯4份、二甲基甲醯胺15份、硬脂酸3份、鄰苯二甲酸二辛酯0.8份、過氧化鍶3份、壬基酚聚氧乙烯醚0.6份、氟碳表面活性劑0.7份、聚四氟乙烯4份、催化劑0.9份、膨潤土粉0.5份、納米氧化鈰0.4份、納米鎂粉0.6份。

所述的催化劑是由6份鈣鈦礦催化劑和4份尖晶石催化劑製成，其中，鈣鈦礦催化劑是由3份La0.8Mg0.2MnO3、3份La0.2Mg0.8MnO3、3份La0.6Ba0.4Co0.2Fe0.8O3、6份CeVO3製成；尖晶石催化劑是由3份CuMn2O4、4份MgFe2O4製成。

所述的聚四氟乙烯、催化劑、膨潤土粉的粒徑為0.2μm；所述的納米氧化鈰、納米鎂粉的粒徑為100nm。

所述的納米氧化鈰、納米鎂粉是按以下步驟進行處理：

1)、按納米材料：乙醇＝1:20的比例配製溶液，並置於頻率為40KHz超聲機上超聲35min後，備用；

2)、按油酸：聚羧酸鈉：乙醇＝1:1:8的比例配製溶液，並置於頻率為30KHz超聲機上超聲25min後，備用；

3)、將經步驟1)處理得到的溶液置於100℃水浴中，在攪拌的狀態下以滴定方式添加經步驟2)處理得到的溶液，反應4h，其中，滴定速度為30滴·min-1；

4)、將經步驟3)處理得到的溶液置於頻率為40KHz超聲20min，離心、過濾、烘乾、研磨，得到改性納米材料。

在車用燃料中按容量1:1000的比例，直接添加，混合均勻即可。

對比例1(對比例1與實施例1的差別僅在於，對比例1中的鈣鈦礦催化劑是由2.5份La0.8Mg0.2MnO3、2.5份La0.2Mg0.8MnO3、2.5份La0.6Ba0.4Co0.2Fe0.8O3、5.5份CeVO3製成；尖晶石催化劑是由2.5份CuMn2O4、3.5份MgFe2O4製成，其餘的同實施例1)。

對比例2(對比例2與實施例1的差別僅在於，對比例2中的聚四氟乙烯、催化劑、膨潤土粉的粒徑為0.1μm；所述的納米氧化鈰、納米鎂粉的粒徑為95nm，其餘的同實施例1)。

對比例3(對比例3與實施例1的差別僅在於，對比例3中的所述的納米氧化鈰、納米鎂粉處理方式不相同，其餘的同實施例1)。

對比例3是按以下步驟進行處理：

1)、按納米材料：乙醇＝1:25的比例配製溶液，並置於頻率為35KHz超聲機上超聲30min後，備用；

2)、按油酸：聚羧酸鈉：乙醇＝1:1:9的比例配製溶液，並置於頻率為25KHz超聲機上超聲20min後，備用；

3)、將經步驟1)處理得到的溶液置於95℃水浴中，在攪拌的狀態下以滴定方式添加經步驟2)處理得到的溶液，反應3h，其中，滴定速度為25滴·min-1；

4)、將經步驟3)處理得到的溶液置於頻率為35KHz超聲18min，離心、過濾、烘乾、研磨，得到改性納米材料。

對比例4(對比例4與實施例1的差別僅在於，對比例4中的在車用燃料中按容量1:880的比例，其餘的同實施例1)。

對比例5(對比例5與實施例1的差別僅在於，對比例5中的鈣鈦礦催化劑是由2份La0.8Mg0.2MnO3、2份La0.6Ba0.4Co0.2Fe0.8O3、5份CeVO3製成；尖晶石催化劑是由2份CuMn2O4、3份MgFe2O4製成，其餘的同實施例1)。

將上述實施例1-3、對比例1-5製得的助劑添加到車用燃料中，並採用現有技術進行測試，測試結果如下表1所示：

表1測試結果

當然，上面只是本發明優選的具體實施方式作了詳細描述，並非以此限制本發明的實施範圍，凡依本發明的原理、構造以及結構所作的等效變化，均應涵蓋於本發明的保護範圍內。