环境保护催化技术
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2、环保催化剂的应用研究进展
贫燃车用催化剂 烟气脱硫的研究 高浓度难降解有机废水的催化氧化处理 环保催化剂的种类及利用现状 新型环保催化材料
总结
• 催化材料在发展工业、农业及提高人民生活等 方面都起过巨大作用,有人预料,在本世纪中,催化 材料在解决地球环境问题中也将起到同等重要的 作用。日本催化工作者表示,催化研究将从“石油 化工催化”进入以消灭有害物质为目的的新的 “环保催化”时期。因此,未来环保催化材料的发 展方向主要是寻找深度或超深度脱硫及脱氮用的 高活性稳定催化材料,或者是能同时达到深度或超 深度脱硫脱氮用的复合型催化材料。总之,新开发 的环保用催化,必须随着环境标准的不断提高而进 行改进,零污染。
环境保护催化技术
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一、光催化材料在环境保护中的应 用研究
• 光催化材料主要应用于环境保护, 这种新 的污染治理技术具有操作简单、无二次污 染、效率高、能耗低等优点,可产生较大的 效益。近几年,随着研究的深入, 出现了光催 化材料和其它领域的结合,如光催化剂在抗 菌、新能源技术、自洁陶瓷、建材等方面 的应用。
• 1.2 固定相体系
• 将催化材料制成薄膜或附载于其它材料 表面进行光催化反应, 主要是针对悬浮相体 系的分离和回收困难而设计的。一般光催 化材料的载体有玻璃球、沙粒、陶瓷、硅 藻土或反应器的内表面等。附载后的材料 光催化活性降低,但反应能连续进行, 操作稳 定, 无后期回收处理的困难, 有实际应用意 义。因此目前主要是研究固定相体系结构。
• 1、环境保护催化材料的定义 • 环保催化材料是指用直接或间接的方法处理有 毒、有害物质,使之无害化或减量化,以保护和 改善周围环境所用的催化剂。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。
1、光催化反应体系的研究
• 1.1 悬浮相体系 • 悬浮相体系就是把光催化材料的颗粒直 接加入待处理的溶液中, 通过搅拌使颗粒均 匀地悬浮并充分与溶液混合。由于颗粒的 比表面积大,光照充分, 与溶液中的被降解物 接触充分, 降解效率高。但由于材料的颗粒 细小,难以回收,对后期处理有一定困难,所以 在实际中推广应用受限。
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3、光催化材料的发展方向和应用前景
• 从目前的情况来看, 光催化氧化技术具有 很好的应用前景和巨大的发展潜力。但是 由于该方法是近十几年才发展起来的, 许多 方面的研究还不是很成熟, 故大量的研究只 是停留在实验室阶段。其中西方和日本的 起步较早,我国是最近几年才开始重视和开 展关于光催化氧化反应的工作。 • 光催化材料的研究趋势主要集中在以下 几个方面:
TiO2 和钙钛矿结构的材料已经受到人们越来越多 的重视。 目前的研究都是用汞灯等作为激发光源,由于其成 本高等原因, 故很难实现光催化氧化反应的工业化。 对光催化反应加外场的研究是最近几年才开始的, 比如光催化材料在电场、微波、超声波的作用下 光催化能力得到了很大的改善,
二、催化材料在环境保护中的应用 研究进展
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2、提高光催化反应的条件研究
• 2. 1 “外场”对光催化性能的提高 外加电场对光催化的影响 外加微波场对光催化的影响 超声波场对光催化的影响 外加磁场对光催化的影响
• 2.2 光催化反应在环保中的应用现状 降解有机废水 • 有机废水对环境的影响最为严重,例如:染 料废水、农药、卤代有机物、表面活性剂 等,其特点是普通的方法难以降解,在环境停 留的时间长。最近几年, 研究光催化反应降 解有机废水的报道很多。它们都可以用光 催化剂在有条件的光照下逐步分解为CO2、 H2O 与简单的有机物等。