論環境催化技術在大氣污染治理中的應用

袁信 連曉雯 周鍵

摘 要：在近幾年，隨著時代的發展，科學的進步，經濟水平也日益增長起來，同時我國的工業產業也發展迅猛，大大加快了城市化的進程同時，也由此帶來了一系列的環境問題，城市的大氣污染也備受人們的關注。僅管我國這幾年非常注重各種清潔產品的生產，讓污染的排放物逐漸降低，環境催化劑的產生也大大降低了環境污染指數，但是在大氣污染的問題上仍然是我國將要面臨嚴峻的挑戰之一。

關鍵詞：環境催化技術;大氣污染;治理

由于工業產業的迅猛發展，使環境的污染日益嚴重，我國雖然通過有關環保部門和各界衛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，但還是從整體長遠來看，我國的大氣環境污染還是不容樂觀，我國從在最早期就開始研究環境的催化技術，致力于使用催化技術降低大氣污染，在90年代時候，環境催化技術正處于上升時期，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量，分析出主要問題的關鍵所在以及環境催化技術在大氣污染中的應用。

一、大氣污染的定義及主要來源

大氣污染是指某些物質進入大氣層，達到足夠的濃度、足夠的時間、足夠的含量有害程度其能破壞生態系統和人們正常的生活，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、工業污染和交通工具的污染。

二、環境催化劑的定義

環境催化技術特別是在工業、環保、煉制油的三大領域中，它的銷售比例也是逐漸上升。就在近年來，在各國就環境污染的預防和控制方面頻繁召開關于催化的學術會議，環境催化技術治理大氣污染的相關書籍也陸續大量的出版。而這些舉動都說明了環境催化技術在治理大氣污染中的重要性。環境催化劑是催化劑工業中的一種產品，是用來幫消除環境污染的工具，它能將濃度低的有害污染物質經過催化的作用轉化為無毒的物質，減少治理污染環境所消耗的能源。

三、環境催化技術在大氣污染治理中的應用

（一）環境催化技術在生活污染治理中的應用

在我們的日常生活中，會有很多污染物的產生，像我們生活中每天必須排放的廢水一樣它就很污染環境，要是不及時治理，不僅會污染環境其中的有毒物質還會破壞人體健康。

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體材料，它們都有一個共同的特點就是具有特殊的電子結構，在光的激發下產生電子和空穴，并將反應物還原為氧化物，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物分解出來，所以在綠色的化學方面顯示出了它獨特的功能[2]。

納米催化材料主要應用的領域一般有工廠廢水、農藥物的廢水、含有油的廢水還有造紙廢水、生活廢水等廢水的處理。在進行治理廢水時的優點在于它可以使有害物質完全的分離，不會產生二次污染，操作簡單，其所反應的條件溫和，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，還能達到去臭，消毒、褪色的目的。光的催化劑可以重復的使用，它無毒、無害、既穩定又便宜。它是現在研究最廣，在水污染中它是被最看好的材料。所以，在治理環境的領域中，許多的專家認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）環境催化技術在汽車尾氣治理中的應用

在我們的日常生活中，汽車已經成為了普遍的代步工具，隨著經濟的發展，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載型的催化劑，活性組分是輔助催化劑負載在載體上的，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調作用、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分，所以一般都稱他們為活性組分[3]。

根據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為主要載體。它的優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，并且蜂窩式的體積又小，穩定性又好，膨脹的指數又地，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）環境催化劑在工業污染中的應用

工業污染也是大氣污染的一個重要因素之一，隨著工業的發達，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重，要解決這類問題光靠有效的護理措施是遠遠不夠的。催化劑就能快速的幫我們解決這個問題。

工業的廢氣處理催化劑包括要控制發電廠和硝酸廠尾氣、焚燒爐廢氣等所用的催化劑。現工業催化劑正在逐年呈上升趨勢，它在環境保護中有更大的作用[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，用碳和氮氧化物產生的反應轉化為氮氣的方法。催化氧化法的優點就在于能徹底的消除不產生二次的污染，并且消耗的能量較低，在工業化應用中催化氧化設備在處理廢氣時，可以通過完善的設備自動調節控制系統，從而解決解決安全和消耗能能量的問題。

四、結語

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注。在治理大氣污染時，需要對大氣污染進行精準的檢測，制定可行有效的方案。現在，環境催化劑也被越來越多的運用到了治理大氣污染的有關方面，并且發揮了催化劑的很多作用。各種各樣的的新型催化劑技術也成為了新環境的開發焦點，依照這樣的趨勢下發展，預計很有可能在未來大氣環境治理的工作中會有著更重要的作用，開創我國治理大氣污染環境的一個新的里程碑。

參考文獻：

[1]蒙李燕.大氣污染防治技術中的催化方法[J]. 低碳世界， 2017（21）：4-5.

[2]趙卓凡.納米二氧化鈦光催化劑在環境污染治理中的應用[J]. 科技創新與應用， 2016（27）：182-183.

[3]李婧穎，唐曉龍，易紅宏， et al.銅基催化劑應用于含氨廢氣選擇性催化氧化的研究進展[J]. 化工進展， 2017， 36（1）：174-180.

[4]王強，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/還原催化劑中的應用[J].環境工程學報， 2017， 11（3）：1305-1313.