图说汽车尾气净化技术

　　本书以通俗的文字配合丰富的彩图，一方面围绕汽车发动机和后处理装置两条主线，全面系统地介绍了汽车尾气净化技术随时代的变迁；另一方面对该领域涉及的关键材料予以详细论述，并深入探讨了“替代燃料”和“替代引擎”在减排降碳方面的应用。本书兼具故事性和前瞻性，同时包含较为翔实、新颖的信息和数据，既可作为汽车、环保爱好者的科普图书，也可作为相关专业领域学生的教材和技术人员的参考资料。通过阅读本书，读者可对“汽车尾气净化”这个大行业有一个宏观而清晰的认识。

　　刘爽，于2010年和2015年先后获得清华大学材料科学与工程学士学位和博士学位。2015年加入中国海洋大学材料科学与工程学院开展独立研究，2018年赴Columbia University化工系访问交流。目前为中国海洋大学副教授、博导。主要研究大气污染物（尤其是汽车尾气污染物）的催化净化。 2018年入选中国科协第四届“青年人才托举工程”，2019年入选“山东省高等学校优秀青年创新团队”带头人，2022年起主持“山东省优秀青年基金”。现任Journal of Rare Earths、《中国稀土学报》杂志青年编委，主持或参与系列国家自然科学基金、国家重点研发等项目。在ACS Catal.、Appl. Catal. B、J. Catal.等催化领域权威杂志发表SCI论文40余篇（引用1900余次，H因子26，ESI高被引论文2篇），获多项国家发明专利授权。

第1章  汽车尾气的来源、危害和控制方法  001
1.1　尾气污染物，从何而来？ 002
1.1.1 汽油车、柴油车——有所不同的“污染源” 002
1.1.2 各类污染物都是怎么来的？ 003
1.2　汽车尾气污染有多严重？ 005
1.2.1 汽车尾气对大气环境的影响 005
1.2.2 汽车尾气对人体健康的危害 009
1.3　如何实现汽车尾气减排？ 012
1.3.1 世界各国排放法规简介 012
1.3.2 汽车尾气污染物控制技术简介 015
参考文献 022
第2章  机内净化——控制尾气污染物“产出”  025
2.1　汽油车机内净化技术 026
2.1.1 汽油喷射与点火系统优化 026
2.1.2 汽油燃烧系统优化 035
2.1.3 汽油机气路系统优化 039
2.2　柴油车机内净化技术 044
2.2.1 柴油喷射系统优化 044
2.2.2 柴油燃烧系统优化 051
2.2.3 柴油机气路系统优化 058
2.3　机内净化技术展望 061
参考文献 064
第3章  后处理技术——防止尾气污染物“逃逸”  067
3.1　汽油车后处理技术 068
3.1.1 三效催化 068
3.1.2 冷启动催化减排 073
3.1.3 汽油车颗粒物过滤 078
3.1.4 汽油车尾气后处理技术展望 084
3.2　柴油车后处理技术 086
3.2.1 柴油催化氧化 086
3.2.2 柴油车颗粒物过滤 090
3.2.3 柴油车催化脱硝 095
3.2.4 柴油车催化脱氨 104
3.2.5 柴油车尾气后处理技术展望 105
参考文献 109
第4章  尾气减排关键材料——污染物的“克星”  113
4.1　燃油品质提升相关材料 114
4.1.1 燃油抗爆震剂 114
4.1.2 裂化与重整催化剂 120
4.1.3 燃油脱硫材料 126
4.1.4 现代车用燃油组成 130
4.2　尾气后处理相关材料 131
4.2.1 催化剂载体材料 131
4.2.2 贵金属材料 137
4.2.3 稀土材料 145
4.2.4 分子筛材料 151
参考文献 156
第5章  面向未来的尾气净化——减排与降碳  160
5.1　传统化石燃料的现状与未来 161
5.2　汽车的“替代燃料” 170
5.2.1 替代燃料的分类与效果 170
5.2.2 类汽油替代燃料：天然气与液化石油气 174
5.2.3 类汽油替代燃料：甲醇与乙醇 181
5.2.4 类汽油替代燃料：氢与氨 187
5.2.5 类柴油替代燃料：生物柴油与二甲醚 194
5.2.6 车用替代燃料展望 201
5.3　汽车的“替代引擎” 202
5.3.1 电池电动汽车与混合动力汽车 202
5.3.2 燃料电池汽车 207
参考文献 211