环保催化剂的应用与研究进展

《环保催化剂的应用与研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、环保催化剂的应用与研究进展王洪涛（中南大学化学化工学院长沙410012）摘要：环境间题是人类不能回避的现实问题，环保催化剂在解决环境污染问题上具有很大的潜力，本文主要介绍了环保催化剂在环境保护中的一些应用，并对其将来的发展做一下展望。关键词：环保催化剂；研究；进展；应用Abstract:Theenvironmentalproblemistheunavoidablerealityofhuman,environmentalcatalyststosolveenvironmentalpollutionproblemshasgreatpotential,thispape

2、rdescribestheenvironmentalcatalystforsomeapplicationsinenvironmentalprotection,andtodowhattheirfuturedevelopmentprospects.Keywords:environmentalcatalysts;research;progress;application第4页，共4页1．前言保护环境和地球上有限的资源，最好的办法是不产生污染物，为此，必须从产生这些污染物的化学反应的本身去寻找解决环境污染的办法。治理“三废”的环境保护方法实际上有两大类：一类是对排放污

3、染源的处理，也就是传统意义上的“末端治理”法，即将排放污染源中的毒物降解成无毒的或毒性小的物质，使其符合环境法法规的要求再行排放。另一类是对产生污染源的整个工艺过程进行根治，这就是现在提倡的绿色化工的内涵，即尽量不使用有毒、有害的原料和溶剂，从而实现毒物和废弃物的零排放，并使生成的产物可以重复利用。然而，无论环境污染的“末端治理”法，还是绿色化工的实施，都离不开催化剂。椐统计，80%以上的化学反应与催化剂有关【1】。据世界市场研究机构福斯特与沙利（Frost&Sulivan）公司的预测，在今后的十年内环保催化剂将增长13%【2】，每一种新型催化材料的发现及新催

4、化工艺的成功应用都会引起相关工艺的重大变革。环保催化剂的范畴从广义上讲，可以认为是对环境保护有益的所有催化剂，包括不要或不产生有害副产物的催化合成过程;从狭义上讲，就是与温室效应、臭氧层破坏、酸雨范围的扩大化及水体污染等的改善所涉及的催化剂种类。本文将讲述狭义上的环保催化剂的利用现状及发展方向。2.环保催化剂的利用现状催化剂改变了化学反应的途径和选择性，从而可以获得预期的产物。催化剂减少了有毒气体等的生成，从而净化了空气和水。更给人们的生活带来了巨大的利益和方便,环保催化剂与其他化学反应用的催化剂相比,对环境有巨大的好处。2.1在室内空气净化中的应用【3】室内

5、有害气体，主要有装饰材料等放出的甲醛及生活环境中产生的甲硫醇、硫化氢、氨气以及各类臭气等。作为空气净化材料TA光催化剂与一些气体吸附剂(沸石、活性炭、Si0X等)相结合，在弱紫外光激发条件下，就可有效地将吸附于其表面的这些物质分解、氧化，从而使这些物质降低或去除。对室内主要的气体污染物甲醛、甲苯等的研究结果表明，污染物的光降解与其浓度有关。100×106护以下的甲醛可完全被TiO2光催化分解为CO2和H2O。而在较高浓度时，则被氧化成为甲酸。高浓度甲苯光催化降解时，由于生成的难分解的中间产物富集在TiO2周围，阻碍了光催化反应的进行，去除效率非常低。但低浓度时

6、，TiO2表面则没有中间产物生成，甲苯很容易被氧化成CO2和H2O。实际生活空间场合，甲醛、甲苯等有机物的浓度都非常低。在居室、办公室窗玻璃、陶瓷等建材表面涂敷Ti场光催化薄膜或在房间内安放TiO2光催化设备均可有效地降解这些有机物，净化室内空气。此外，TiO2第4页，共4页光催化薄膜对乙醛等臭气的光照射反应显示:当臭气体的初始浓度大时(5000个单位体积浓度)，只有在紫外光照射下才具有明显的消臭效果，而当其浓度低(100个单位体积浓度)时，通常的荧光灯就可将其完全分解。量子效率的测定结果表明，进行低浓度乙醛的光催化反应时，普通荧光灯的效率比紫外光源要高得多，

7、对其他臭气如甲硫醇、硫化物、氨气等也观测到同样的现象。人们对臭气很敏感，但其实际浓度都很低，一般在10个单位以下，这样的浓度只要使用白色荧光灯所含的紫外光量就足以将其除去。古政荣【4】以具有直通孔的成型支承体胶粘活性炭(AC)为复合载体，采用浸涂法在复合载体上形成纳米二氧化认光催化剂薄壳层，制备出可用于室内空气净化的活性炭一纳米二氧化钦光催化净化网。实验结果表明，以功率为6W、波长254nm的紫外杀菌灯照射3h，其甲苯净化率为98.8%，三氯乙（TCE)净化率为99.5%,硫化氢净化率为99.6%，氨气净化率为96.5%，甲醛净化率为98.5%，一氧化碳净化率

8、为60.1%。通过对比实验还表明，所研