环保催化剂
催化剂在环保中的新应用

催化剂在环保中的新应用催化剂是一种能够促进和加速化学反应的物质,它不仅能够提高反应速率,降低能量消耗,还可以减少对环境的污染。
随着环境问题的日益突出,催化剂在环保领域中的应用日益受到关注。
本文将介绍催化剂在环境保护中的新应用,并讨论其意义和前景。
催化剂在废气处理中的应用废气处理是环保工程中一个重要的方面,而催化剂在废气处理中起着至关重要的作用。
例如,二氧化氮(NO2)是大气污染中常见的物质之一,它对人体健康和环境造成严重危害。
催化剂可以将二氧化氮转化为较为无害的氮氧化物(N2O),从而降低了大气污染。
另外,在汽车尾气排放治理中,催化剂也发挥着重要作用。
例如,通过催化剂可以将有毒的一氧化碳(CO)、氮氧化物等转化为无害的二氧化碳(CO2)。
这不仅减少了对大气的污染,也保护了人们的健康。
催化剂在水处理中的应用随着水资源短缺和水污染问题的加剧,催化剂在水处理中的应用也越来越受到关注。
催化剂可以帮助去除水中有害物质和污染物,提供清洁、安全的饮用水。
例如,活性炭作为一种常见的催化剂,在水处理中起到了很大的作用。
活性炭具有很强的吸附能力,可以吸附水中有机物、重金属离子等有害物质,从而净化水质。
此外,其他一些催化剂如过渡金属氧化物、纳米催化剂等也被广泛应用于水处理领域。
这些催化剂能够去除水中难降解有机物、微量元素等污染物,提高水质。
催化剂在可再生能源领域中的应用可再生能源作为未来能源发展的重要方向之一,在环境保护领域具有巨大潜力。
而催化剂在可再生能源领域中扮演着核心角色。
例如,在光催化水分解产氢领域,催化剂可以利用太阳能将水分解成氢气和氧气。
这种方法既能够获得清洁能源,又能够减少温室气体排放。
此外,在生物质能源转换过程中,也需要借助催化剂来实现高效转换和利用。
通过催化剂可以将生物质转化为液体燃料或减少生物质燃烧产生的污染物排放。
催化剂在废弃物处理中的应用废弃物处理是一个困扰环保行业的难题,在此领域中,催化剂具备一定潜力。
脱硝废催化剂主要成分

脱硝废催化剂主要成分引言脱硝废催化剂是一种常见的环保催化剂,广泛应用于工业废气处理中。
其作用是去除废气中的氮氧化物(NOx),从而减少对环境的污染。
本文将重点介绍脱硝废催化剂的主要成分,探讨其性质和作用机制。
成分脱硝废催化剂的主要成分是过渡金属及其氧化物。
常见的过渡金属包括铁、铜、铬、钴、镍等。
其中,铁和铜是最常用的两种催化剂。
这些过渡金属一般以氧化物的形式存在于催化剂中,如氧化铁、氧化铜等。
除了过渡金属之外,脱硝废催化剂还包含一些辅助成分,如载体材料和促进剂。
载体材料常用的有氧化铝、硅胶等,用于提高催化剂的稳定性和活性。
促进剂则用于改善脱硝性能,常用的有硫化物、氮化物等。
性质脱硝废催化剂的主要性质包括催化活性、选择性和稳定性。
催化活性是指催化剂对废气中的氮氧化物反应的速度和效果。
选择性是指催化剂对不同氮氧化物之间的选择性反应。
稳定性是指催化剂在长期使用中的性能保持情况。
催化活性受催化剂成分和结构的影响。
过渡金属的选择、氧化物的晶体结构、载体材料的孔隙结构等都会对催化活性产生影响。
选择性是通过调控催化剂的成分和结构来实现的,通常将催化剂设计成有选择地催化一氧化氮转化为氮气,而不被二氧化氮氧化。
稳定性则要求催化剂在高温和长期使用下仍保持良好的催化活性和选择性。
作用机制脱硝废催化剂的作用机制可以分为两个步骤:吸附和反应。
首先,废气中的氮氧化物与催化剂表面发生吸附作用,使氮氧化物分子与催化剂表面形成物理或化学键。
然后,在合适的温度和氧气存在下,吸附的氮氧化物与催化剂发生反应,转化为无害的氮气。
吸附过程通常是通过催化剂表面的氧、硫、氰等活性位点来实现的。
这些活性位点具有吸附和反应的能力。
而反应过程则涉及催化剂内部的化学反应,包括氧化还原反应、还原反应等。
结论脱硝废催化剂是一种重要的环保催化剂,在废气处理中起到了关键的作用。
其主要成分为过渡金属及其氧化物,常见的过渡金属有铁和铜。
脱硝废催化剂具有催化活性、选择性和稳定性等性质,其作用机制主要包括吸附和反应两个步骤。
环保新能源的催化剂开发

环保新能源的催化剂开发随着全球经济的快速发展,环境问题也越来越引起人们的重视。
人们普遍认识到,环境问题不仅影响着我们的健康,而且会直接影响到我们的未来生存。
因此,全球各国都开始大力发展环保新能源技术,以减少对环境的影响。
其中,催化剂技术是环保新能源技术中的重要组成部分。
一、催化剂技术的概念与作用催化剂是一种能够加速化学反应过程的物质。
催化剂不参与反应过程,但它们能够提高反应的速率和效率。
催化剂能够使得化学反应在较低的温度和压力下发生,从而减少能源的消耗。
因此,靠催化剂技术可以实现清洁、高效的化学反应。
催化剂技术在环保新能源技术中扮演着非常重要的角色。
环保新能源技术需要进行很多化学反应,例如催化转化废弃物为可再生能源、催化制备生物燃料等。
这些环保新能源技术需要高效、清洁的催化剂来实现。
二、催化剂技术的发展现状目前,有机催化剂技术和无机催化剂技术是最常用的两种催化剂技术。
有机催化剂是由有机分子构成的,它们具有分子内反应和高选择性等优点。
无机催化剂是由无机物质构成的,它们具有高稳定性、高活性和高选择性等优点。
同时,目前最常用的催化剂技术是负载催化剂技术。
负载催化剂用于将催化剂载在固体表面上,从而提高反应的效率和精度。
此外,科学家们也在不断地提高催化剂技术的性能。
例如,开发出了新型的多功能催化剂材料和高效率、低成本的催化剂合成路线等新技术。
新型催化剂材料具有高催化活性、高稳定性、高选择性和低毒性等优点,具有重要的应用前景。
三、催化剂技术在环保新能源中的应用在环保新能源技术领域,催化剂技术具有广泛的应用。
1.废弃物的转化废弃物的转化是环保新能源技术中的一项重要任务。
通过催化反应,废弃物可以转化为可再生能源。
目前所使用的催化转化废弃物的方法主要包括:合成气化、水解制氢、催化气化、氧化还原反应等。
在废弃物转化为可再生能源的催化剂中,金属氧化物、复合氧化物、纳米贵金属等催化剂表现出了优异的催化特性。
2.生物燃料的生产生物燃料是一种绿色的可再生能源,其生产需要进行化学反应。
iro2催化剂

iro2催化剂
I. 简介
iro2催化剂是一种由铁和氧化物组成的催化剂,具有高效的催化活性和稳定性,被广泛应用于多种领域,如水处理、空气污染控制、化学合成等。
II. 催化机理
iro2催化剂的催化机理主要涉及其表面吸附能力和氧活性。
当有机物进入iro2催化剂表面时,它们会被吸附在表面,并与表面上的氧发生反应,产生CO2和H2O等无害物质。
此外,iro2催化剂还可以通过吸附和分解NOx等有害气体来净化空气。
III. 应用领域
1. 水处理:iro2催化剂可以通过光催化作用将水中的有机物质分解为无害物质,从而达到净化水质的目的。
2. 空气污染控制:iro2催化剂可以通过吸附和分解NOx等有害气体来净化空气。
3. 化学合成:iro2催化剂可以促进许多重要的有机反应,如烷基、芳基和酰基转移反应等。
IV. 制备方法
iro2催化剂的制备方法主要包括物理法、化学法和生物法。
其中,化学法是最常用的制备方法之一,其具体步骤包括:先将铁盐和氧化剂混合,然后将混合物加热至一定温度下进行反应,最后通过过滤和干燥等步骤得到iro2催化剂。
V. 总结
iro2催化剂作为一种高效的催化剂,在水处理、空气污染控制、化学合成等领域都有着广泛的应用。
其制备方法也较为简单,因此在未来的发展中,iro2催化剂将会继续发挥重要作用。
环境友好型催化剂的制备及应用研究

环境友好型催化剂的制备及应用研究随着人们对环境保护的日益关注,环境友好型催化剂的研究和使用也变得越来越重要。
环境友好型催化剂是指能够在环境条件下高效催化反应,并且不对环境造成污染和危害的催化剂。
其制备和应用研究已经成为当今化学领域中重要的研究领域之一。
一、环境友好型催化剂的制备方法传统的催化剂制备方法往往需要高温高压,使用有机溶剂或毒性重金属等,这些方法产生的副产物会对环境和人体健康造成危害。
因此,需要寻找一种更加环保的催化剂制备方法。
目前,研究人员提出了一种基于可再生材料的制备方法,使用天然材料作为催化剂的载体,如纳米纤维素、黄原胶等,利用这些天然材料具有的生物可降解性、低毒性、易得到等特点,可以有效地降低对环境的污染。
以纳米纤维素为例,它可以作为制备金属纳米颗粒的载体,用于催化氢气生成等反应。
其制备方法为:将纤维素酸化处理,使其表面产生羧基,并与金属盐反应制备纳米颗粒。
这种方法具有简单、环保等优点,而且纳米颗粒可以随着纤维素生物降解,不对环境造成污染。
二、环境友好型催化剂的应用研究环境友好型催化剂应用于各种催化反应中,例如有机合成、污染物处理和能源产生等领域。
其中,有机合成领域中,环境友好型催化剂主要用于催化不对称合成、环化反应等,如银催化的烯烃-炔烃及烯烃-酯反应等,这些反应可以产生对手性化合物,广泛应用于药物合成和化学材料中。
在污染物处理中,环境友好型催化剂也显示出其重要作用。
例如,二氧化钛是一种常用的阳光催化剂,可以将有机污染物分解为无害物质,净化大气和水体。
能源产生领域中,环境友好型催化剂则应用于催化光解水制氢、燃料电池等,这些技术可以将太阳能、风能等清洁能源转化为能源生产和使用。
三、环境友好型催化剂的发展前景随着公众对环境保护意识的提高,环境友好型催化剂的研究和应用前景也越来越广阔。
未来的研究方向包括:1.基于天然材料的制备方法的研究,如纳米纤维素、果胶等;2.开发更高效、更稳定的环境友好型催化剂,以满足各种催化反应的需要;3.制备更具特殊功能的环境友好型催化剂,如可光刻、可可控的催化剂等;4.将环境友好型催化剂应用于更广泛的领域,如化妆品、食品等,为人们的生活提供更环保的化学品。
绿色催化剂的研究和应用

绿色催化剂的研究和应用绿色催化剂是近年来催化化学领域的研究热点之一。
随着全球环境问题的日益严峻,绿色化学理念越来越广泛地应用于化学合成过程中,绿色催化剂作为绿色化学的重要组成部分,呈现出越来越广阔的应用前景。
一、绿色催化剂的概念和特点绿色催化剂是指那些对环境友好、耗能低、催化活性高、易于制备、有机、无机和生物多样的催化剂。
与传统催化剂相比,绿色催化剂具有以下特点:1、环境友好:绿色催化剂可以在温和的条件下,实现高效的催化反应,降低催化剂酸度、毒性和生成的垃圾等有害物质对环境的影响。
2、高效能:绿色催化剂具有高效的催化活性和选择性,加速催化反应的速度,提高产物得率,并降低反应的副产物以及有害中间体的产生。
3、易于制备:绿色催化剂的制备方法简单,不需要复杂的步骤,且催化剂可以有效地被再生和循环使用,从而减少催化剂的浪费,保护资源和环境。
4、多功能性:绿色催化剂不仅具有催化效果,还可以起到分子识别、逆转催化和金属离子探测等作用,并且可以根据不同催化体系的需要而被设计为具有不同的功能。
二、绿色催化剂的应用绿色催化剂可以应用于有机合成、无机合成、环保工业、能源领域等许多领域,以下列举其中几种应用方式:1、有机合成领域绿色催化剂在有机合成领域中的应用具有广泛的应用前景,可用于不同化学反应的催化剂、解析、氧化和加氢反应,反应时间短,产率高,催化效果显著。
就催化剂本身而言,绿色催化剂通常采用温和的条件进行合成,具有易于制备、高效、环境友好的特点。
例如,杂多酸基绿色催化剂是近年来催化化学领域中的一大研究热点,具有高催化活性和高质子迁移能力。
另外,不同类型的绿色催化剂,如Mn(Ⅲ)和Co(Ⅱ)络合物,单质硼,酚络合物等,也呈现出利于大规模应用的性质,促进了有机合成领域的发展。
2、无机合成领域绿色催化剂在无机合成领域中的应用范围也非常广泛,在催化剂的制备、纳米材料的制备、氧化还原、金属腐蚀等许多方面展现出独特的催化效果。
绿色催化剂的应用及发展

绿色催化剂的应用及发展摘要:绿色催化剂是一类环保型催化剂,利用其能高效催化的特性,提高酸碱催化反应的活性和选择性,同时可以降低能源消耗和减少污染物的排放。
本文介绍了绿色催化剂的种类、应用领域和未来发展趋势。
关键词:绿色催化剂、环保型、催化反应、能源消耗、污染物排放正文:绿色催化剂作为一种环保型催化剂,已经在许多领域得到广泛应用。
它主要通过优化原有催化剂体系,降低反应催化活性的副产物,提高反应的选择性和效率,从而实现绿色化催化反应。
绿色催化剂的种类主要有四种:金属催化剂、米维催化剂、生物质催化剂和非金属复合催化剂。
其中,金属催化剂常见的有铜催化剂、铝催化剂和镍催化剂等;米维催化剂则包括锆米维催化剂和钨米维催化剂等。
生物质催化剂则是指利用生物质转化而成的催化剂,如蛋白质和酶等。
非金属复合催化剂则包括氧化铝催化剂、硅微球催化剂和石墨烯催化剂等。
绿色催化剂的应用领域包括有机合成、环保废气处理、生物质燃烧和水处理等。
在有机合成中,绿色催化剂可以用于合成有机化合物、医药化学品和高分子材料等;在环保废气处理方面,绿色催化剂可以用于减少或完全除去废气中的有害物质;在生物质燃烧中可以提高能源转化效率;在水处理中可以去除水中有害物质。
未来,绿色催化剂的发展趋势是继续研究不同种类的催化剂,优化催化剂的结构和性能,提高催化反应的活性和选择性,同时探索更具环保性的催化反应方式,降低能源消耗和化学废物的排放等,以促进更加可持续的催化反应发展。
结论:绿色催化剂是一种新型的环保型催化剂,已经在多个领域得到广泛应用。
未来,绿色催化剂的发展趋势是继续研究不同种类的催化剂,优化催化剂的结构和性能,同时探索更具环保性的催化反应方式,以促进更加可持续的催化反应发展。
绿色催化剂作为一种环保型催化剂,其开发和应用在促进环境保护、降低能源消耗和提高效率方面具有重要意义。
随着环保意识逐渐加强,人们逐渐转向绿色化催化反应,以减少污染物排放、降低能源消耗和化学废物的产生等。
环保聚氨酯弹性体催化剂ECOADD SA105 (取代有机锡、汞催化剂)

产品名称:环保聚氨酯弹性体催化剂ECOADD®SA105
产品特点:不含限制性重金属、安全环保,可取代有机锡、有机铋、有机锌、有机汞催化剂等
家族产品:ECOADD® SA1/10、ECOADD® SA-102 、ECOADD® SA-103、ECOADD® SA-104、ECOADD® SA-105、ECOADD® SA-107、ECOADD® SA-109等。
典型物理性质:
应用范围:
ECOADD® SA105是一种开发用于取代传统有机锡催化剂、二月桂酸二丁基锡、有机铋催化剂、新葵酸铋、异辛酸锌、有机锌催化剂、异辛酸汞、有机汞催化剂的环保型金属催化剂。
ECOADD® SA105用于聚氨酯弹性体中取代有机汞催化剂使用,对水和温度具有低敏感性,对于聚合反应具有较高的选择性,主要催化多元醇羟基(OH)和NCO异氰酸酯反应,所以可大幅减少气泡的产生获得非常好的表面效果。
并可提供优异的后固化能力。
ECOADD® SA105亦可用于聚氨酯胶粘剂产品中,提供充足的前期开放时间,具备较慢的前期链增长速度,保持良好的流动性,并在加温固化体系中可实现快速固化功能。
安全与毒性:
ECOADD® SA105环保聚氨酯催化剂一旦接触眼睛,应立即以大量清水洗涤眼部,并立即就医治理。
如接触皮肤,须立即用水冲洗受染部位。
在物料处理过程中,宜戴上防止溅射的眼罩,并宜穿着丁基橡胶手套、橡胶实验服及橡胶靴。
包装:25kg/桶、200kg/桶。
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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: The environmental problem is the unavoidable reality of human,environmental catalysts to solve environmental pollution problems has great potential, thispaper describes the environmental catalyst for some applications in environmentalprotection, and to do what their future development prospects .Keywords: environmental catalysts; research; progress; application1.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,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,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%,一氧化碳净化率为60.1%。
通过对比实验还表明,所研制的复合型空气净化网具有单纯活性炭、单纯光催化剂TiO2、活性炭与二氧化钦简单混合等净化网所不具备的综合优势,通过复合提高了光催化效率,同时达到活性炭原位再生目的。
2.2在治理大气污染方面的应用【5】稀土钙钦矿复合氧化物作为汽车尾气净化催化剂表现出很好的应用前景。
由于催化剂的催化活性与其比表面积成正比,因此将稀土钙钦矿复合氧化物制成纳米粒子可以提高其比表面积,从而显著提高其对汽车尾气的净化催化效率,这为开发高效价廉的汽车尾气催化剂指明了一条新的制备思路。
纳米级稀土钙钦矿型复合氧化物ABO,对尾气中的CO、NO X和HC都具有良好的催化转化作用。
刘源等人【6】采用共沉淀法制得拥有较高比表面积的纳米晶LaO.9SrO.1CoO3钙钦矿型复合氧化物,发现它对CO氧化呈现出优越的活性,CO到130℃时可完全转化为CO2,。
韩巧凤等【7】用溶胶一凝胶法制备了一系列负载在荃青石蜂窝体上的纳米复合稀土氧化物催化剂,将平均粒径为50nm的LaxA(1-x)MnO3,安装在依维柯汽车上,CO和HC的转化率高于90%, NO X的转化率高于75%,行车近6000km时总转化率下降不到10%,而在同等条件下,常规催化剂的CO和HC转化指标都不如前者,尤其是NO X的转化率还不到40%.Szabo等【8】采用机械合成法制备了多种钙钦矿型氧化物。
他们将各种简单氧化物混合,在室温下进行强烈球磨,反应后得到了具有钙钦矿结构的化合物。
由于反应温度较低,合成的催化剂具有很大的比表面,有的甚至超过l00m2/g,Shu和Kalia-Guine【9】在柠檬酸络合法的基础上,通过加入Zn(N03)2,来合成具有大比表面积的化合物。
用NH4Cl水溶液将ZnO洗去,得到了具有钙钦矿结构的LaCoO3,催化剂,其比表面积超过了30m2/g,还产生了更多的晶格缺陷,所以催化活性大大提高。
近年来,很多稀土钙钦矿型复合氧化物己经投放市场应用于汽车尾气的治理。
2.3 在治理有害废水方面的应用纳米级稀土钙钦矿型复合氧化物作催化剂还可用于有机污染物的催化降解。
天津大学王俊珍等【10】制备了20~30nm的SrFe03-λ,用其对染料废水进行催化降解。
研究发现,纳米级SrFe03-λ悬浮体系可使各种不同水溶性染料溶液降解脱色。
实验证明,染料的脱色并非催化吸附所致,而是发生了催化降解。
钙钦矿型ABO,复合氧化物中,一般起催化作用的是具d电子的B位过渡金属离子,A位离子只起稳定钙钦矿结构和调节B位离子价态的作用。
在SrFe03-λ中,由于B位Fe离子多种价态的共存,造成晶体中形成大量氧空位,氧空位的存在不仅使催化反应中反应物分子易于被吸附,而且使催化剂表面具有催化活性的吸附氧,所以SrFe03-λ具有较高的催化活性,可以使染料分子降解脱色。
2.4在汽车尾气污染治理中的应用【11】目前全球城市废气的80%一90%由机动车排放,汽车尾气中的主要污染物CO、NO X和CH等带来的空气污染已成为人类生存迫切需要解决的间题。
通过改进发动机的燃烧使污染物的产生量减少和利用装置在发动机外部的净化设备,对排出的废气进行净化治理这两种途径可以降低汽车尾气中有害物质的排放浓度。
目前汽车尾气机外净化采用的多为含贵金属的三元汽车尾气催化转化器,但贵金属价格昂贵,又容易发生Pb, S, P等中毒,寻找新型催化材料.部分或全部替代贵金属已成为必然趋势。
稀土纳米材料集稀土和纳米材料特性于一体,用纳米稀土粒子取代三效催化剂中的常规稀土化合物,可以提高汽车尾气中CO, NO X和CH的转化率。
唐定骥等【12】用纳米La2O3和CeO2作为汽车尾气净化剂涂层的添加剂,催化活性大有提高,CO转化50%时温度降低了近409摄氏度。
这可能是以纳米微粒分散的热稳定性好的稀土化合物加强了与Pt, Rh等贵金属之间的相互作用。
有研究表明,复合稀土化合物的纳米粉体有着其他材料难以企及的氧化还原性能【13】。
最新研究表明【14】,复合稀土化合物的纳米粉体有极强的氧化还原性能,可彻底地解决汽车尾气中一氧化碳(CO)和氮氧化物(N0X)的污染问题。
以活性碳为载体、纳米Zn0.5Ce0.502粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂,由于其表面存在Zr4+/Zr3+及Ce4+/Ce3+,电子可以在其三价和四价离子之间传递,因此具有极强的电子催化氧化还原性,再加上纳米材料比表面大、空间悬键多、吸附能力强,因此它在氧化一氧化碳的同时还可还原氮氧化物,使它们转化为对人体和环境无害的气休。
不过,纳米微粒的粒径要控制得当,否则得不到最佳的催化效果。
在CO的低(常)温催化氧化过程中,当纳米金微粒的粒径在2一3mn时,金催化剂催化氧化CO的活性最高【15】。
但对某些纳米催化剂而言,当纳米微粒的粒径减小到10。
后,增加的表面积有可能被很大的表面再混合效应所抵消,因此,粒径的过度减小还有可能导致其活性下降。
韩巧凤等【16】把纳米复合稀土氧化物LaxA(1一x)Mn03催化剂安装在依维柯汽车上,CO和HC的转化率高于90%, NO X的转化率高于75%,行车近6000km时总转化率下降不到10%,而在同等条件下,常规催化剂的CO和HC转化指标都不如前者,尤其是NO X的转化率还不到40%。
纳米氧化钵/氧化钻的二元和三元复合粉体目前作为三效催化剂中的第二载体,已被国外广泛用于环保领域。
而更新一代的纳米复合稀土氧化物催化剂,将在汽车发动机汽缸里发挥催化作用,使汽油在燃烧时就不产生CO和N0X,,无需进行尾气净化处理。
我国是世界上稀土资源最丰富的国家,研究开发稀土纳米技术并将其应用于各种材料,包括各种功能的汽车尾气净化材料,将具有广阔的应用前景。
3.环保催化剂的研究热点3.1 贫燃车用催化剂柴油发动机和在贫燃条件下操作的汽油发动机空燃比(空气和燃料之比)大于17:1,甚至更高。