Napredek raziskav pri uporabi katalizatorjev v varstvu okolja

Napredek raziskav o uporabi katalizatorjev v varstvu okolja. 1. Opredelitev okoljevarstvenih katalizatorjev. Okoljski katalizatorji se nanašajo na katalizatorje, ki se uporabljajo za neposredno ali posredno obdelavo strupenih in škodljivih snovi, zaradi česar so neškodljive ali zmanjšane količine, da bi zaščitili in izboljšali okoliško okolje. V širšem smislu lahko kategorijo okolju prijaznih katalizatorjev štejemo za vse katalizatorje, ki so koristni za varstvo okolja, vključno s procesi katalitične sinteze, ki ne proizvajajo ali ne proizvajajo škodljivih stranskih produktov; Ozko gledano se nanaša na vrste katalizatorjev, ki sodelujejo pri izboljšanju učinka tople grede, uničevanju ozonske plasti, širjenju območja kislega dežja in onesnaževanju vode. Obstajata dve vrsti okolju prijaznih katalizatorjev: neposredni in posredni. Na primer, katalizator, ki se uporablja za odstranjevanje dušikovih oksidov (NOX) iz izpušnih plinov, je neposreden; Katalizatorji, ki se uporabljajo za zatiranje proizvodnje NOX med procesom zgorevanja, so posredni. 2. Napredek raziskav pri uporabi okolju prijaznih katalizatorjev 2.1 Katalizatorji za vozila z rečnim zgorevanjem Ko dizelski motorji delujejo v pogojih z rečnim zgorevanjem, je razmerje zrak-gorivo (razmerje zrak-gorivo) pri bencinskih motorjih večje od 17:1 ali celo višje. Na tej točki se moč motorja lahko močno izboljša, zmanjšajo se emisije CO, ogljikovodikovih spojin in CO2, medtem ko se emisije NOx močno povečajo. Pri trenutno priljubljenih trismernih katalizatorjih iz plemenitih kovin je tako visoko razmerje med zrakom in gorivom zunaj običajnega delovnega območja in zato ne more učinkovito izboljšati zmanjšanja NOx. Zato je treba razviti nove avtomobilske katalizatorje, ki lahko izboljšajo stopnjo pretvorbe NOx v pogojih zgorevanja revne goriva. Katalitično zmanjšanje dušikovih oksidov v pogojih zgorevanja revne snovi je pritegnilo zanimanje raziskovalcev. Ko bo ta katalizator uspešno preučen, se bo široko uporabljal v vozilih z dizelskimi motorji in bencinskimi motorji na revno gorivo. 2.2 Raziskave razžveplanja dimnih plinov Najboljša metoda za razžveplanje dimnih plinov je selektivno kataliziranje redukcije SO2 v elementarno žveplo. Ta metoda ne more le odpraviti vira onesnaženja SO2 v dimnih plinih, temveč tudi pridobiti žveplo v trdnem elementu, ki ni le primeren za prevoz, temveč tudi za ponovno uporabo. Trenutno so metode za selektivno katalitično redukcijo SO2 za pridobivanje elementarnega žvepla večinoma v fazi raziskav. Obstoječi problemi so motnje prekomernega kisika v dimnih plinih na redukcijski proces in zastrupitev katalizatorja. 2.3 Katalitična oksidacijska obdelava visokokoncentrirane ognjevzdržne organske odpadne vode Z razvojem industrij, kot so farmacevtska, kemična in barvilna industrija, narašča število ognjevarne odpadne vode z visoko koncentracijo. Za njihovo odpadno vodo je značilna visoka toksičnost onesnaževal, visoka koncentracija onesnaževal in težava pri biorazgradnji; Visoka vsebnost anorganske soli. Eden najučinkovitejših načinov čiščenja takšne odpadne vode je kemična oksidacija. Trenutno je učinkovita tehnologija mokre katalitične oksidacije vroča raziskovalna tema. Ta metoda lahko neposredno oksidira organska onesnaževala v vodi ali oksidira organska onesnaževala z velikimi molekulami v organska onesnaževala z majhnimi molekulami, da se izboljša biorazgradljivost odpadne vode. V kombinaciji z biokemičnim čiščenjem je mogoče učinkovito odstraniti organska onesnaževala iz vode. Ta metoda običajno uporablja oksidante za povečanje zmožnosti kataliziranja oksidacije organskih onesnaževal, vključno z zrakom, vodikovim peroksidom, ozonom, natrijevim hipokloritom in klorovim dioksidom. Ključ do te metode je razvoj učinkovitih heterogenih oksidacijskih katalizatorjev. 2.4 Vrste in status uporabe okoljevarstvenih katalizatorjev Obstajajo različni vidiki okoljskih vprašanj na Zemlji in trenutno je nujni problem, ki ga je treba rešiti, učinek tople grede