論大氣污染治理中納米光催化技術的應用

胡佳旭 蔣欽鳳 林卓

摘 要：結合當前我國大氣污染發展情況，從自身的環境保護管理經驗出發，在分析了納米光催化技術以及其應用的基礎上，論述了其他技術和光催化大氣污染技術相融合來有效防治大氣污染問題的對策，希望對于今后提升我國大氣污染治理有所幫助。

關鍵詞：大氣污染;污染治理;治理措施;納米光催化技術

1我國大氣污染現狀

結合當前我國大氣污染發展的情況來看，人們越來越關注到環境保護問題，利用有效措施控制污染物的排放問題，從而改善大氣環境則是必然的發展趨勢。結合工業控制以及降低VOCs與NO的方法來看，主要是采用催化還原、高溫催化燃燒以及低溫降凝等方式。在我國經濟快速發展的背景下，傳統的治理方式難以滿足日趨嚴重的大氣污染問題，所以，通過對于納米催化技術的不斷研發，能將其應用在大氣污染治理環節，重視新型能源的開發和利用，有效解決當前的大氣污染嚴重的難題。

2 納米光催化技術

2. 1技術原理

結合太陽能資源的開發和利用，將其應用在納米光催化技術環節，能有效解決傳統進行大氣污染物處理的弊病，還能節省能源。相比而言，納米催化技術具有較強的先進性，對于操控環境并沒有太高的要求，能有效利用太陽能來去除大氣中污染物，避免出現二次污染的問題。在進行光催化的過程中，相應的半導體材料其催化氧化過程則是涉及到如下過程。當相應的能量大于禁帶寬度的光照射半導體催化劑情況下，這樣就容易造成VB（價帶）上的電子被激發，從而能夠實現越過價帶而進入VB（導帶），結合相應的電子對應的空穴影響，能夠產生自由電子。在這樣的情況下，空穴結合電場的作用，能夠有效實現從半導體的價帶移動到吸附物界面的活動要求，能夠滿足于活潑電子結合導帶移動到半導體界面中，能夠實現相應的氧化、還原吸附物的作用。同時，還能結合實際進行相關的復合空穴與電子等情況。其中，對于吸附的水來說，利用價帶空穴轉化的作用，能夠實現-0H，在氧氣的作用下，而形成O2-，然后利用相應的氧化以及還原作用，能夠實現相應的羥基自由基以及超氧自由基，這樣就能實現污染物的降解要求。

2. 2光催化新型材料的分析

充分利用納米材料以及量子尺寸的特點，能夠實現污染物從而吸附在催化劑中。其中，TiO2具有毒性較低、種類豐富、購買渠道穩定、價格低廉、催化性較高等特點，這樣可以有效進行環境凈化處理工作。但在具體的應用實踐過程中，還存在一定的限制。考慮到紫外光激發范圍為388 nm以內，這樣則造成太陽能利用受到限制，光的催化效率難以實現預期的效果。針對這方面的研究工作，可以結合實際需求來整體調控處理可見光的活性。結合當前的材料情況，利用操作有效合成相應的納米材料，這樣方能保障載流子的擴散途徑進行縮短，有效實現量子效率的提升。同時，充分發揮界面的電場強度，能實現有效拓展光譜的最大值。結合實際，合理化調節優化孔深結構、催化劑表面性能、自帶結構等，實現提升最大分離效率，保障實現高效、穩固的納米催化劑的氮氧性的要求。

2. 3 光催化技術所面臨的挑戰

如何結合實際需求，全方位開展研發納米光催化材料的研制顯得尤為重要。當前，能應用于實踐環節中案例并不多，主要焦點則是如何研制高效的催化劑。在實驗環節中，為了保障具有較強的使用效率，則應明確合適的載體。在具體的光催化反應的實踐中，并沒有鑒定活性物質以及中間環節的產物的內容，難以得到有效的研究結果。在具體的應用環節，則應將光催化技術融合相應技術的優勢，不斷實現應用范圍得到擴展。

3其他技術和光催化大氣污染技術相融合

3. 1 技術過濾

相比于傳統的過濾方法來講，這種方式能夠利用分層方式進行PM2.5的過濾處理。在具體的技術應用實踐過程中，對于技術方面有著較高的要求，溫度以及顆粒濃度在分層過濾環節都位于較低的工況下，這是可以結合實際需求來使用納米纖維過濾器材。隨著科學技術的快速進步，基于靜電電紡絲和特殊熔噴技術已經得到一定的發展，納米材料相繼投入應用生產，其主要是通過無機納米纖維與有機納米纖維復合而制成。

3. 2 室內通風和污染控制

結合實際生活情況來看，室內環境對于人們的身體健康有著不可替代的重要影響。越來越多的人開始關注到室內通風以及如何有效控制污染的問題，一般來說，這項技術主要是可以從主動式、被動式等方面進行分析。具體來說，這兩種方式主要涉及到如下內容：在被動系統方式中，能夠有效實現自然風系統和空氣凈化過濾器相互組合以及輔助發展;在主動方式下，則是利用機械通風設備和室內凈化設備相互融合，以便更好地發揮整體的作用。結合上述方式的通風技術應用情況，具體來說，主要是涉及到置換通風、個性化送風以及混合式通風等內容。利用混合式以及置換式的通風方式，能有效實現室內風感環境的構建，但是應該注意到如果空調溫度難以下降而室內溫度比較高的情況下，肯定會影響到相應的熱舒適度。而對于個性化送風來說，往往具有一定的應用限制。當前，利用新型的通風技術能夠有效保障人體呼吸足夠的新鮮空氣，充分利用納米光催化技術的優勢，能夠提供高質量空氣與熱舒適環境，其能夠實現較強的節能性，滿足高溫環境下的含濕量要求。

4結束語

綜上所述，隨著人們越來越關注到環境保護中大氣污染防治的問題，我們應充分利用好納米光催化技術的優勢，全方位進行其的相關應用價值的開發以及利用，以保障滿足空氣污染治理的要求，從而更好地為空氣污染治理做出相關的貢獻。

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