催化科学与技术的里程碑尾气净化催化剂
陈耀强
四川大学催化材料研究所
汽车尾气的污染
随着经济的发展，汽车产量迅速增长，2013年全球汽车产量达到8280万辆，预计将在2021年突破1亿辆。我国2013年的汽车产量为2212万辆，已连续五年蝉联全球第一。2013全国汽车保有量137亿辆车辆从2003年到2013年10年间，我国汽车保有量增长迅速，从2400万辆增长到137亿辆，年均增加1100多万辆。在今后相当长的时期内，我国汽车社会发展仍将保持强劲势头。
随着汽车保有量的不断增加，汽车尾气污染物的排放量不断增加。2012年，全国机动车排放污染物46121万吨，其中，氮氧化物NOx6400万吨，颗粒物PM622万吨，碳氢化合物HC4382万吨，一氧化碳CO34717万吨。汽车尾气污染物的危害不仅体现在排放量大，更重要的体现在尾气污染物的特征和排放部位上。以PM25为例说明汽车污染物的特征。PM25的危害取决于三个方面：（1）尺寸越小危害越大，（2）化学组成的毒性越大危害越大，（3）数量越大危害越大。
PM25的主要来源为汽车，工业排放（以燃煤为主）和扬尘。扬尘的颗粒较大，主要为氧化硅等无机物，有机组分最少，危害小，防控容易。
燃煤和汽车的PM25均含有高致癌的多环芳烃（PAHs）及其他有机组分，但燃煤的PM25所占比例没有汽车高，颗粒较大，质量比汽车大，但数量远没有汽车的PM25多，燃煤和其他工业排放的PM25也属于重点控制对象。
汽车尾气的PM25的特征为：（1）汽车的PM25的粒度为00403μm（柴油车03μm，汽油车01μm，摩托车004μm）可在人体的任何地方造成危害。（2）化学组成的毒性大，含有16种多环芳烃（图4）等高致癌物质和致病物质。（3）数量极大，目前排放PM25最少的压缩天然气车每公里排放6000亿个PM25，PM25的危害是以数量而不是以质量。（4）基本上不沉降，长期累积。
汽车尾气的排放部位离地面仅30－50cm左右，在人的呼吸带内，人体吸进去的是未经稀释的高浓度污染物，是一类极其特殊的污染物排放。而其他的污染源（如离城市20公里燃煤电厂）排放经过空间稀释后浓度已降到原始浓度的数万分之一，这是汽车尾气污染危害远大于其他类型的污染的关键所在对呼吸系统，心，脑血管，神经系统和眼睛造成巨大危害。
f图1、柴油车，压缩天然气车和汽油车的PM25
图2、柴油车，汽油车和摩托车的排污状况
排放法规和尾气净化技术
面对日益严重的尾气污染，各国制定了汽车尾气排放法规并且尾气控制技术
的发展逐步加严以控制汽车尾气污染。世界的主r