基于削减pM2．5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于削减pM2．5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，以有序介孔纳米氧化铝为骨架，利用A12O3的晶体结构和表面裸露的活性羟基和氧基，吸附稀土元素做载体复合成的亚稳态的纳米复合材料，烧结后制备成具有分子自缓释功能的添加剂滤网固化在汽车进气口的内部。经过分子缓释方式，“稀土‑铝”纳米复合添加剂被添加入汽油中，形成以稀土纳米颗粒为核心的“微型反应器”，催化助燃，促进燃烧充分进行。不仅确保了纳米稀土添加剂的缓释有效可控添加，而且还避免了直接添加导致的纳米颗粒在油箱内的沉积和过量问题以及由于过量导致的油箱爆震现象的发生，有效提高了燃料利用率，从燃烧源头上根治pM2．5的产生。

【技术实现步骤摘要】
基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置
本专利技术涉及一种汽车尾气前置处理装置，尤其涉及一种基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置。
技术介绍
随着汽车工业的高速发展，汽车产销量和保有量在不断地攀升，伴随而来的问题则是汽车尾气污染日益严重。汽车尾气排放已成为了主要的大气污染源，其中含量最高的当属pM2.5，这是一种直径小于2.5微米的细颗粒物，能较长时间悬浮于空气中，当我们吸入后，pM2.5能够穿透人体的防御系统直接进入肺沉积并诱发肺癌，有些则会渗进血液从而引发哮喘、心血管疾病、支气管炎等。pM2.5也是传播流行病菌的载体，极容易导致非典、禽流感的肆虐；pM2.5还会损伤大脑神经元，危及生殖健康，因此治理pM2.5必须从治理汽车尾气开始。目前，广泛使用的尾气净化措施是采用汽车尾气“后处理”装置，这种“后处理装置”只能被动地处理已生成的尾气，无法从源头上防治可吸入污染物pM2.5的产生。为避免这种局限性，直接添加纳米颗粒的汽车尾气“前处理装置”应运而生，但是这种简单而粗糙的“前处理装置”存在寿命短、易沉积等问题。现有技术中，汽车尾气“前置装置”，是设置在汽车汽油进气口的一种能提高燃油效率，使燃油尽可能充分燃烧的装置。将可溶于油的金属或陶瓷蜂窝为载体，使用贵金属(Pt、Pd、Rh)为活性组分，过渡金属元素和碱土金属为助活性组分直接添加于净化器壳体之中，内部呈松散结构。上述现有技术“前置装置”的缺点是：添加剂易沉积，易发生阻塞；催化剂寿命短；易产生添加过量的现象反而引起反效果；催化剂在长期高温或低温情况下会降低催化效果；在正常工作下，当露出的催化剂含有一定化合物时会使催化剂中毒。中毒会妨碍催化剂的化学或物理作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，以有序介孔纳米氧化铝为骨架，利用A12O3的晶体结构和表面裸露的活性羟基和氧基，吸附稀土元素做载体复合成的亚稳态的纳米复合材料，烧结后制备成具有分子自缓释功能的添加剂滤网固化在汽车进气口的内部。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，在进气管道上设置一个“稀土-铝”纳米复合添加剂“前置装置”，经过分子缓释方式，“稀土-铝”纳米复合添加剂被添加入汽油中，形成以稀土纳米颗粒为核心的“微型反应器”，催化助燃，促进燃烧充分进行。不仅确保了纳米稀土添加剂的缓释有效可控添加，而且还避免了直接添加导致的纳米颗粒在油箱内的沉积和过量问题以及由于过量导致的油箱爆震现象的发生，有效提高了燃料利用率，化被动为主动，真正从燃烧源头上根治pM2.5的产生。附图说明图1为本专利技术实施例中“双聚体”“三聚体”“生长基元”及“生长基元运动”示意图。图1中：(a)为单聚体结合为双聚体运动过程；(b)为双聚体结合为三聚体运动过程。图2为本专利技术实施例中双聚体生长基元运动及有序介孔形成过程示意图。图3a、图3b分别为本专利技术实施例中自组装后的“稀土铝”分子的侧视和正视示意图。图3a、图3b中：图4为本专利技术实施例中前置装置的内部结构示意图。图5至图8分别为图4的A、B、C、D四个剖面示意图。图9a、图9b分别为本专利技术实施例中单片蜂窝状介孔材料和环状介孔材料示意图。图10a、图10b分别为本专利技术实施例中介孔材料重叠效果图和重叠形成可调的螺旋形分子微观效果图。图4至图8中：1.橡胶套管，2.耐高温合金外壳(1mm厚)，3.单片滤网，4.气压调节装置，5.进气孔一，6.固定螺栓，7.金属网格式滤网，8.保护层，9.“稀土-铝”纳米复合添加剂(填充不充满)，10.进气孔二，11.滤孔，12.滤孔，13.滤孔。具体实施方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，其较佳的具体实施方式是：以有序介孔纳米氧化铝为骨架，利用A12O3的晶体结构和表面裸露的活性羟基和氧基，吸附稀土元素做载体复合成的亚稳态的纳米复合材料，烧结后制备成具有分子自缓释功能的添加剂滤网固化在汽车进气口的内部。所述分子缓释前置装置的制作步骤包括：制造适合稀土-氧化铝双聚体形成及其有利生长基元运动的外部环境，促进有序化结构形成；构建适合稀土氧化物的亚稳空间，通过分子嫁接组装成具有分子缓释功能的有序介孔材料；通过构建模型实现稀土元素在氧化铝骨架中的位置与排列。所述分子缓释前置装置的截面为蜂窝状的有序介孔结构。所述分子缓释前置装置为片状结构或环状结构。所述分子缓释前置装置由多个所述片状结构叠加而成。多个所述片状结构叠加后形成螺旋状介孔孔道。所述分子缓释前置装置设于由耐高温的合金钢材料制作的外壳中。所述外壳的前端设有气压调节装置和金属网格式滤网，所述外壳的后端设有橡胶套管，所述外壳内壁设有保护层，所述外壳内部空腔的后部设置所述分子缓释前置装置，空腔的前部填充有稀土-铝纳米复合添加剂。所述分子缓释前置装置的滤孔直径自前向后由1000nm逐渐减少至100nm，所述气压调节装置中心孔的孔径为0.5毫米。本专利技术的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，在进气管道上设置一个“稀土-铝”纳米复合添加剂“前置装置”，纳米复合添加剂堆叠形成片状，截面为蜂窝状的有序介孔材料。有序介孔材料叠加成为螺旋状介孔孔道，经过分子缓释方式，“稀土-铝”纳米复合添加剂被添加入汽油中，形成以稀土纳米颗粒为核心的“微型反应器”，催化助燃，促进燃烧充分进行。本前置装置的使用，不仅确保了纳米稀土添加剂的缓释有效可控添加，而且还避免了直接添加导致的纳米颗粒在油箱内的沉积和过量问题以及由于过量导致的油箱爆震现象的发生，有效提高了燃料利用率，化被动为主动，真正从燃烧源头上根治pM2.5的产生。本专利技术的核心专利技术点是构建稀土-氧化铝分子模型，根据三氧化二铝及氧化铈的晶体结构特点，创建稀土-氧化铝存在的亚稳空间，促进亚稳态的稀土氧化铝的“有利生长基元”形成，使之在作为“前置分子缓释装置”时，可以自发地实现由亚稳态向稳态的“分子缓释”，从而达到将纳米稀土氧化铝定量添加到汽油中的目的。本专利技术提出了使用“前置分子缓释装置”的创新思路，在进气口处设置一个“含有纳米添加剂的”“前置装置”，通过分子缓释的方式，添加“稀土-铝”纳米复合材料到汽油中,利用纳米颗粒的奇异特性及“螺旋形”通道设计，使汽油油滴在点滴装置中，在汽油燃烧过程中催化助燃，促使燃烧充分进行,有效降低尾气中可吸入污染物的排放,真正从燃烧源头上根治pM2.5的产生。将“节能、减排、环保”融为一体,一举多得地解决燃油效率低下，尾气超标的诸多问题。“三位一体”地解决时下亟待解决的诸多交叉学科问题。汽车工业是现代工业的重要标志，纳米技术应用于未来汽车技术的发展将是一个必然趋势，也定成为汽车技术升级的重要保证。对我国新形势下大力推行“低碳经济”和完成节能减排历史任务具有重大而深远的意义。具体实施例：汽车添加剂催化助燃“前置分子缓释装置”的设计，一方面包括汽车油路添加剂体系设计，另一方面包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，其特征在于，以有序介孔纳米氧化铝为骨架，利用A12O3的晶体结构和表面裸露的活性羟基和氧基，吸附稀土元素做载体复合成的亚稳态的纳米复合材料，烧结后制备成具有分子自缓释功能的添加剂滤网固化在汽车进气口的内部。

【技术特征摘要】
1.一种基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，其特征在于，以有序介孔纳米氧化铝为骨架，利用A12O3的晶体结构和表面裸露的活性羟基和氧基，吸附稀土元素做载体复合成的亚稳态的纳米复合材料，烧结后制备成具有分子自缓释功能的添加剂滤网固化在汽车进气口的内部。2.根据权利要求1所述的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，其特征在于，所述分子缓释前置装置的制作步骤包括：制造适合稀土-氧化铝双聚体形成及其有利生长基元运动的外部环境，促进有序化结构形成；构建适合稀土氧化物的亚稳空间，通过分子嫁接组装成具有分子缓释功能的有序介孔材料；通过构建模型实现稀土元素在氧化铝骨架中的位置与排列。3.根据权利要求2所述的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，其特征在于，所述分子缓释前置装置的截面为蜂窝状的有序介孔结构。4.根据权利要求3所述的基于削减pM2.5的纳米汽油添加剂分子缓释前置装置，其特征在于，所述分子缓释前置装置为片状结构或环状结构。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝保红，赵金，曾琪卉，张引朋，赵盈格格，徐银，徐璐，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京,11