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[摘 要]催化科学与技术是现代工业文明的重要基石之一，如今，已经在工业化上取得巨大成功的催化科学与技术，面临着保护环境和顾及人类可持续发展问题的新挑战。因此环境催化应运而生。本文主要分析催化技术用于大气污染治理中的具体措施。
[关键词]环境催化；大气污染；技术应用；
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0249-01
环境催化是催化科学与技术和环境科学与技术的交叉学科制方面发挥着重要的作用，通过在研究观念和方法上的銳意创新决环境污染问题的一把利剑。化碳催化技术对于改善我们的环境质量发挥着巨大作用，为污染物的治理提供了独特的经济解决办法。通常的大气污染处理技术有：机械过滤、液体吸附、固体吸附、静电吸附、催化转化等。这些技术对大气污染的治理起着重要的作用。但随着污染物成分的复杂化、浓度增大，这些技术的效率低、二次污染、腐蚀设备、工艺复杂、投资大、运行费用高等缺点逐渐显露出来。为此，涌现了多种处理大气污染的高新技术.
1 大气污染现状
1.1 二氧化碳增长。化碳全球范围内巨大的CO：排放量已使地球难以承受，COx问题已成为全人类共同关注的问题。大量的CO：由日常生活及工业生产中消耗大量的能源而从汽车及发电厂中排放出来，其中的大部分可由海洋吸收（500二氧化碳000万t/a）。如果仅考虑自然界产生的COx（16二氧化碳000二氧化碳OOOt/a），则地球基本上可全部吸收而大致达到平衡。然而，人类活动每年额外产生800二氧化碳000万t/aCOx，使地球每年新增340二氧化碳000万t/aCOz。更严重的是，由于人类对经济增长、生活水平提高的不断追求，这一数字每年还在不断地增加。
1.2 汽车尾气排放。二氧化碳汽车作为一种重要的交通工具所带来的严重尾气污染问题逐渐引起重视，利用催化技术来净化汽车尾气，降低其中有害物质的排放以满足人类的环境需求，解决严重的城市空气污染已成为汽车排放控制技术中的重要内容。二氧化碳目前，全球城市废气的8000-'90%由机动车排放，汽车尾气中的主要污染物CO，NOx和CH等带来的空气污染已成为人类生存迫切需要解决的问题。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。
2 主要催化技术运用
化碳越来越严格的环境保护要求导致了越来越多的选择性催化还原装置在世界各地兴建，过去几十年来随着技术革新和进步以及使用量的不断增加，基本的设备投资以及操作费用在不断下降，越来越长的催化剂使用寿命是设备投资及操作费用降低的最主要原因。
2.1 纳米技术处理汽车尾气。化碳向燃油中添加以纳米微粒制成的燃油添加剂，可使燃油形成热力学稳定的微乳液。在压缩机械功的作用下，燃油雾滴中的水颗粒发生蒸汽爆炸，使燃油分裂成纳米尺度的油汽颗粒（分子团）完全汽化而充分燃烧。这一过程不但可以减少燃油不充分燃烧造成的污染，而且根据微型液体理论，这个过程还可提高燃油的燃烧性能。这两种作用的综合结果使燃油的消耗大幅度降低，发动机的动力性能大幅度提高。目前，这种纳米燃油添加剂已研制成功并正式投入生产二氧化碳煤燃烧时也会产生二氧化碳，如果在燃烧的同时加入一种纳米级助燃催化剂，可以使煤充分燃烧，不产生一氧化碳，使硫转化成固体的硫化物，不产生二氧化硫，能源利用率也提高了。传统的烟气脱硫技术脱硫剂难以再生，不仅运行成本高，而且越来越多的脱硫剂废弃物既浪费了土地资源又对环境造成了二次污染。
2.2 氧化催化技术化碳柴油车尾气氧化催化技术原则上可以与汽油车相同，尾气中氧含量高，可以为CO，HC和颗粒中的部分可溶性有机组分（（SOF）提供足够的氧化环境，使其在催化剂的作用下，在柴油车废气环境中充分氧化，转化成CO：和H20o化碳氧化催化技术发展较为成熟，对CO，HC及颗粒物均能起到较好的净化效果，还能净化尾气中的醛类物质，减轻柴油机排气臭味，满足前期较低的（如：欧洲0号、1号）排放标准。
2.3 NOx，吸收储存还原型元化碳二氧化碳催化剂化碳过去，发动机稀薄嫩烧时所排放的NOx.氮氧化物）被认为是极难净化的，而这一系统却可将NO二暂时储存起来，其后将其瞬间还原净化。它的反应机制是：首先用催化剂的白金将尾气中的N0.氧化成二氧化氮，然后将它以硝酸离子（N0，-）态暂时吸收在钡等吸收储存材料中。当吸收到一定程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气下燃烧，这时会产生多余的C0，二氧化碳HC和Hz，再利用它们将NOx还原成无害的Nz和Hz0。这一系统可应用到稀薄燃烧发动机和直喷汽油发动机上。研究开发中的柴油车NOx净化催化技术主要有催化还原法、催化分解法、吸附还原法等，研究最多的是催化还原法。NOx的催化还原是利用不同的还原剂或尾气中的还原性物质，在一定温度和催化剂作用下，选择性的优先还原NOx为无害的N2。按还原剂是否与空气中的氧发生反应而分为非选择性催化还原法（CN二氧化碳SCR）与选择性催化还原法（CSCR0，以选择性催化还原法应用最为广泛。这类方法一般都以NH：类物质、HC，
2.4 颗粒捕集器的催化再生技术化碳用物理的方法即柴油机颗粒捕集器将柴油机排放中的颗粒物质收集下来，是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。但是随着过滤下来的颗粒物质的沉积，颗粒捕集器将被堵塞，致使排气背压增加，导致发动机动力性和经济性恶化，需要进行更换或除去其上沉积的颗粒，因此如何实现颗粒捕集器的再生，延长使用寿命，使其在柴油车本身的排放条件下而无须拆卸和更换便能重新恢复活性便是颗粒捕集器实用化的一个关键问题。颗粒捕集器的再生有物理法、化学法、连续法和间歇法，其基本原理都是使微粒着火燃烧（微粒氧化）以达到去除颗粒物质的目的，主要包括断续加热再生和连续催化再生两类。
3 结束语
综上所述，化碳空气污染一直是困扰各国政府的难题，空气中超标的硫氧化物（SOx}氮氧化物（NOx}.碳氢化物（HC）、挥发性有机物（VOCS）等有害气体绝对量大，治理困难，严重威胁着人类健康和环境。另外，建筑材料和室内装磺涂料中各种化学添加物的使用量也在不断增加，室内空气污染越来越严重，使得新装修房间内空气中有机物浓度高于室外，甚至高于工業区，已鉴定出的挥发物有300多种，其中对人体有害，甚至致癌的就有20多种。治理空气污染，尤其是室内空气净化已迫在眉睫。运用各种催化技术能够有效的缓解大气污染问题，在今后极具发展前景。
参考文献
[1] 赵华伟，张彩风.论大气污染治理中的催化技术[J].工业，2016（8）：00071.
[2] 曲丽.基于选择性催化还原烟气脱硝技术的运用[J].中国科技博览，2015（10）：189.
[关键词]环境催化；大气污染；技术应用；
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）08-0249-01
环境催化是催化科学与技术和环境科学与技术的交叉学科制方面发挥着重要的作用，通过在研究观念和方法上的銳意创新决环境污染问题的一把利剑。化碳催化技术对于改善我们的环境质量发挥着巨大作用，为污染物的治理提供了独特的经济解决办法。通常的大气污染处理技术有：机械过滤、液体吸附、固体吸附、静电吸附、催化转化等。这些技术对大气污染的治理起着重要的作用。但随着污染物成分的复杂化、浓度增大，这些技术的效率低、二次污染、腐蚀设备、工艺复杂、投资大、运行费用高等缺点逐渐显露出来。为此，涌现了多种处理大气污染的高新技术.
1 大气污染现状
1.1 二氧化碳增长。化碳全球范围内巨大的CO：排放量已使地球难以承受，COx问题已成为全人类共同关注的问题。大量的CO：由日常生活及工业生产中消耗大量的能源而从汽车及发电厂中排放出来，其中的大部分可由海洋吸收（500二氧化碳000万t/a）。如果仅考虑自然界产生的COx（16二氧化碳000二氧化碳OOOt/a），则地球基本上可全部吸收而大致达到平衡。然而，人类活动每年额外产生800二氧化碳000万t/aCOx，使地球每年新增340二氧化碳000万t/aCOz。更严重的是，由于人类对经济增长、生活水平提高的不断追求，这一数字每年还在不断地增加。
1.2 汽车尾气排放。二氧化碳汽车作为一种重要的交通工具所带来的严重尾气污染问题逐渐引起重视，利用催化技术来净化汽车尾气，降低其中有害物质的排放以满足人类的环境需求，解决严重的城市空气污染已成为汽车排放控制技术中的重要内容。二氧化碳目前，全球城市废气的8000-'90%由机动车排放，汽车尾气中的主要污染物CO，NOx和CH等带来的空气污染已成为人类生存迫切需要解决的问题。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。
2 主要催化技术运用
化碳越来越严格的环境保护要求导致了越来越多的选择性催化还原装置在世界各地兴建，过去几十年来随着技术革新和进步以及使用量的不断增加，基本的设备投资以及操作费用在不断下降，越来越长的催化剂使用寿命是设备投资及操作费用降低的最主要原因。
2.1 纳米技术处理汽车尾气。化碳向燃油中添加以纳米微粒制成的燃油添加剂，可使燃油形成热力学稳定的微乳液。在压缩机械功的作用下，燃油雾滴中的水颗粒发生蒸汽爆炸，使燃油分裂成纳米尺度的油汽颗粒（分子团）完全汽化而充分燃烧。这一过程不但可以减少燃油不充分燃烧造成的污染，而且根据微型液体理论，这个过程还可提高燃油的燃烧性能。这两种作用的综合结果使燃油的消耗大幅度降低，发动机的动力性能大幅度提高。目前，这种纳米燃油添加剂已研制成功并正式投入生产二氧化碳煤燃烧时也会产生二氧化碳，如果在燃烧的同时加入一种纳米级助燃催化剂，可以使煤充分燃烧，不产生一氧化碳，使硫转化成固体的硫化物，不产生二氧化硫，能源利用率也提高了。传统的烟气脱硫技术脱硫剂难以再生，不仅运行成本高，而且越来越多的脱硫剂废弃物既浪费了土地资源又对环境造成了二次污染。
2.2 氧化催化技术化碳柴油车尾气氧化催化技术原则上可以与汽油车相同，尾气中氧含量高，可以为CO，HC和颗粒中的部分可溶性有机组分（（SOF）提供足够的氧化环境，使其在催化剂的作用下，在柴油车废气环境中充分氧化，转化成CO：和H20o化碳氧化催化技术发展较为成熟，对CO，HC及颗粒物均能起到较好的净化效果，还能净化尾气中的醛类物质，减轻柴油机排气臭味，满足前期较低的（如：欧洲0号、1号）排放标准。
2.3 NOx，吸收储存还原型元化碳二氧化碳催化剂化碳过去，发动机稀薄嫩烧时所排放的NOx.氮氧化物）被认为是极难净化的，而这一系统却可将NO二暂时储存起来，其后将其瞬间还原净化。它的反应机制是：首先用催化剂的白金将尾气中的N0.氧化成二氧化氮，然后将它以硝酸离子（N0，-）态暂时吸收在钡等吸收储存材料中。当吸收到一定程度时，使发动机在浓于理论空燃比的混合油气下燃烧，这时会产生多余的C0，二氧化碳HC和Hz，再利用它们将NOx还原成无害的Nz和Hz0。这一系统可应用到稀薄燃烧发动机和直喷汽油发动机上。研究开发中的柴油车NOx净化催化技术主要有催化还原法、催化分解法、吸附还原法等，研究最多的是催化还原法。NOx的催化还原是利用不同的还原剂或尾气中的还原性物质，在一定温度和催化剂作用下，选择性的优先还原NOx为无害的N2。按还原剂是否与空气中的氧发生反应而分为非选择性催化还原法（CN二氧化碳SCR）与选择性催化还原法（CSCR0，以选择性催化还原法应用最为广泛。这类方法一般都以NH：类物质、HC，
2.4 颗粒捕集器的催化再生技术化碳用物理的方法即柴油机颗粒捕集器将柴油机排放中的颗粒物质收集下来，是目前国际上最接近商品化的柴油机微粒后处理技术。但是随着过滤下来的颗粒物质的沉积，颗粒捕集器将被堵塞，致使排气背压增加，导致发动机动力性和经济性恶化，需要进行更换或除去其上沉积的颗粒，因此如何实现颗粒捕集器的再生，延长使用寿命，使其在柴油车本身的排放条件下而无须拆卸和更换便能重新恢复活性便是颗粒捕集器实用化的一个关键问题。颗粒捕集器的再生有物理法、化学法、连续法和间歇法，其基本原理都是使微粒着火燃烧（微粒氧化）以达到去除颗粒物质的目的，主要包括断续加热再生和连续催化再生两类。
3 结束语
综上所述，化碳空气污染一直是困扰各国政府的难题，空气中超标的硫氧化物（SOx}氮氧化物（NOx}.碳氢化物（HC）、挥发性有机物（VOCS）等有害气体绝对量大，治理困难，严重威胁着人类健康和环境。另外，建筑材料和室内装磺涂料中各种化学添加物的使用量也在不断增加，室内空气污染越来越严重，使得新装修房间内空气中有机物浓度高于室外，甚至高于工業区，已鉴定出的挥发物有300多种，其中对人体有害，甚至致癌的就有20多种。治理空气污染，尤其是室内空气净化已迫在眉睫。运用各种催化技术能够有效的缓解大气污染问题，在今后极具发展前景。
参考文献
[1] 赵华伟，张彩风.论大气污染治理中的催化技术[J].工业，2016（8）：00071.
[2] 曲丽.基于选择性催化还原烟气脱硝技术的运用[J].中国科技博览，2015（10）：189.