袁信 連曉雯 周鍵
摘 要:在近幾年,隨著時代的發(fā)展,科學(xué)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)水平也日益增長起來,同時我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅猛,大大加快了城市化的進(jìn)程同時,也由此帶來了一系列的環(huán)境問題,城市的大氣污染也備受人們的關(guān)注。僅管我國這幾年非常注重各種清潔產(chǎn)品的生產(chǎn),讓污染的排放物逐漸降低,環(huán)境催化劑的產(chǎn)生也大大降低了環(huán)境污染指數(shù),但是在大氣污染的問題上仍然是我國將要面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。
關(guān)鍵詞:環(huán)境催化技術(shù);大氣污染;治理
由于工業(yè)產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,使環(huán)境的污染日益嚴(yán)重,我國雖然通過有關(guān)環(huán)保部門和各界衛(wèi)生組織的專家不斷努力,在我國的治理大氣污染中取得了一定的成績,但還是從整體長遠(yuǎn)來看,我國的大氣環(huán)境污染還是不容樂觀,我國從在最早期就開始研究環(huán)境的催化技術(shù),致力于使用催化技術(shù)降低大氣污染,在90年代時候,環(huán)境催化技術(shù)正處于上升時期,它成功的將催化劑用于汽車排氣污染的凈化[1]。本文主要闡述了大氣中的主要污染來源以及數(shù)量,分析出主要問題的關(guān)鍵所在以及環(huán)境催化技術(shù)在大氣污染中的應(yīng)用。
一、大氣污染的定義及主要來源
大氣污染是指某些物質(zhì)進(jìn)入大氣層,達(dá)到足夠的濃度、足夠的時間、足夠的含量有害程度其能破壞生態(tài)系統(tǒng)和人們正常的生活,對人和物都造成了一定的危害。大氣污染一般主要來源于生活污染、工業(yè)污染和交通工具的污染。
二、環(huán)境催化劑的定義
環(huán)境催化技術(shù)特別是在工業(yè)、環(huán)保、煉制油的三大領(lǐng)域中,它的銷售比例也是逐漸上升。就在近年來,在各國就環(huán)境污染的預(yù)防和控制方面頻繁召開關(guān)于催化的學(xué)術(shù)會議,環(huán)境催化技術(shù)治理大氣污染的相關(guān)書籍也陸續(xù)大量的出版。而這些舉動都說明了環(huán)境催化技術(shù)在治理大氣污染中的重要性。環(huán)境催化劑是催化劑工業(yè)中的一種產(chǎn)品,是用來幫消除環(huán)境污染的工具,它能將濃度低的有害污染物質(zhì)經(jīng)過催化的作用轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì),減少治理污染環(huán)境所消耗的能源。
三、環(huán)境催化技術(shù)在大氣污染治理中的應(yīng)用
(一)環(huán)境催化技術(shù)在生活污染治理中的應(yīng)用
在我們的日常生活中,會有很多污染物的產(chǎn)生,像我們生活中每天必須排放的廢水一樣它就很污染環(huán)境,要是不及時治理,不僅會污染環(huán)境其中的有毒物質(zhì)還會破壞人體健康。
納米光催化材料大部分的氧化物都是金屬或者硫化物為半導(dǎo)體材料,它們都有一個共同的特點就是具有特殊的電子結(jié)構(gòu),在光的激發(fā)下產(chǎn)生電子和空穴,并將反應(yīng)物還原為氧化物,在紫外線的照射下能使水中的污染物得到分解,最終完全分解為二氧化碳(CO2)和水(H2O),還能將毒性小的有機(jī)物分解出來,所以在綠色的化學(xué)方面顯示出了它獨特的功能[2]。
納米催化材料主要應(yīng)用的領(lǐng)域一般有工廠廢水、農(nóng)藥物的廢水、含有油的廢水還有造紙廢水、生活廢水等廢水的處理。在進(jìn)行治理廢水時的優(yōu)點在于它可以使有害物質(zhì)完全的分離,不會產(chǎn)生二次污染,操作簡單,其所反應(yīng)的條件溫和,降低能量以及原材料的消耗,不需要大量的使用除了光以外的其他材料,還能達(dá)到去臭,消毒、褪色的目的。光的催化劑可以重復(fù)的使用,它無毒、無害、既穩(wěn)定又便宜。它是現(xiàn)在研究最廣,在水污染中它是被最看好的材料。所以,在治理環(huán)境的領(lǐng)域中,許多的專家認(rèn)為未來納米催化材料將是在治理水污染中不可缺少的一部分。
(二)環(huán)境催化技術(shù)在汽車尾氣治理中的應(yīng)用
在我們的日常生活中,汽車已經(jīng)成為了普遍的代步工具,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,基本每家每戶都有了汽車,隨這汽車的增多,汽車排放的尾氣也越來越多,對大氣的污染也越來越嚴(yán)重,所以,催化劑是解救我們的重要途徑之一。
汽車尾氣的凈化催化劑一般都為負(fù)載型的催化劑,活性組分是輔助催化劑負(fù)載在載體上的,是起催化作用的組成部分。輔助催化劑雖然自身就沒有催化的活性,但有了它可大大提高了主要催化劑的活性和壽命,特別是在汽車排放尾氣到惡劣的情況下,要提高它的穩(wěn)定性,就要加入輔助催化劑。有一些輔助催化劑是可以直接加到涂層表面的,使其改善性能,催化劑各組分都是協(xié)調(diào)作用、不分主要和次要,催化劑的活性組分和輔助催化劑更是難以區(qū)分,所以一般都稱他們?yōu)榛钚越M分[3]。
根據(jù)汽車載體材料或是各個方面的不同,使用的催化劑也是不同的,目前陶瓷蜂窩載體是在汽車排放尾氣中使用最多的催化劑載體。它以一種叫堇青石的物質(zhì)為主要載體。它的優(yōu)點既為催化劑的活性成分和排出的廢氣提供了更大的接觸面積,也使氣流的流動壓力盡量降到最小,所以特別適合用于受控制的多個催化反應(yīng),并且蜂窩式的體積又小,穩(wěn)定性又好,膨脹的指數(shù)又地,更有利于提高催化劑的燃燒性能,同時也提高了尾氣的凈化效率。
(三)環(huán)境催化劑在工業(yè)污染中的應(yīng)用
工業(yè)污染也是大氣污染的一個重要因素之一,隨著工業(yè)的發(fā)達(dá),越來越多的工廠排放的廢氣就越來越多,是大氣污染越來越嚴(yán)重,要解決這類問題光靠有效的護(hù)理措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。催化劑就能快速的幫我們解決這個問題。
工業(yè)的廢氣處理催化劑包括要控制發(fā)電廠和硝酸廠尾氣、焚燒爐廢氣等所用的催化劑?,F(xiàn)工業(yè)催化劑正在逐年呈上升趨勢,它在環(huán)境保護(hù)中有更大的作用[4]。
催化氧化法主要是去除氮氧化物,在固定的催化劑下能利用各種能還原性氣體如氫氣(H2)、一氧化碳(CO)和氨氣(NH3)等,用碳和氮氧化物產(chǎn)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氮氣的方法。催化氧化法的優(yōu)點就在于能徹底的消除不產(chǎn)生二次的污染,并且消耗的能量較低,在工業(yè)化應(yīng)用中催化氧化設(shè)備在處理廢氣時,可以通過完善的設(shè)備自動調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),從而解決解決安全和消耗能能量的問題。
四、結(jié)語
總之,大氣污染是危害人類身心健康的重大問題,同時也受到了人們的廣泛關(guān)注。在治理大氣污染時,需要對大氣污染進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測,制定可行有效的方案?,F(xiàn)在,環(huán)境催化劑也被越來越多的運用到了治理大氣污染的有關(guān)方面,并且發(fā)揮了催化劑的很多作用。各種各樣的的新型催化劑技術(shù)也成為了新環(huán)境的開發(fā)焦點,依照這樣的趨勢下發(fā)展,預(yù)計很有可能在未來大氣環(huán)境治理的工作中會有著更重要的作用,開創(chuàng)我國治理大氣污染環(huán)境的一個新的里程碑。
參考文獻(xiàn):
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[3]李婧穎,唐曉龍,易紅宏, et al.銅基催化劑應(yīng)用于含氨廢氣選擇性催化氧化的研究進(jìn)展[J]. 化工進(jìn)展, 2017, 36(1):174-180.
[4]王強(qiáng),薛天山,楊若研, et al.類水滑石衍生金屬混合氧化物在汽車尾氣NOx存儲/還原催化劑中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程學(xué)報, 2017, 11(3):1305-1313.