分析能源和环境催化研究中的吸附量热应用

李雨薇

摘 要 随着科学技术的不断发展，生产方式的不断更新，可使用器械以及材料的不断增加，对于能源采集以及环境的压力越来越大。现今针对这一问题研究的主要方向就是催化材料的不断创新，创新的主要内容就是催化材料的吸附量热。故而本文就将针对能源和环境催化研究中的吸附量热应用进行研究与阐述，以期为相关工作者提供理论借鉴与实际参考。

关键词 能源与环境催化；吸附量热；应用研究

中图分类号 TK1 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）163-0153-01

吸附量热能够直接影响以及控制催化剂和催化反应的活性，加速反应速率，以及提升转化率。通过增加能源的利用率和污染物质的吸收能力以及处理能力，能够有效控制能源的使用情况，同时减少对环境造成的污染，对于进一步推进我国工业发展有直接的效果，同时也可以起到实际的缓和环境污染的作用。由此可见，进行能源与环境催化研究中的吸附量热应用研究是非常必要的。

1 能源和环境催化研究

能源和环境问题逐渐尖锐化是现今社会的一个主要现象，也是现今亟待解决的问题，针对这一现状进行研究的内容较多，研究的方向不一，所达到的效果也不一致，其中研究较为突出的一个方向就是催化，包括能源催化以及环境催化。能源催化就是利用各种类型的催化剂将能源进行形态转变、提纯等处理，不同类型的能源所采取的催化剂、催化材料以及进行的催化过程都存在较大的差异。环境催化就是针对环境污染以及环境中存在的、不利环境发展的问题，利用各种催化剂、催化材料进行不同催化反应来控制以及缓和。能源和环境催化研究的主要意义在于能够利用最为简便的方式，对成本以及材料等提出的要求相对较小，达到的效果相对较高，并且能够直接确定研究的方向，减少研究过程中因方向把握错误而引发的问题，缩短研究的时间，同时减少研究的费用。催化研究的主要方向就是吸附量热，根据吸附量热这一性质，进行各种条件的控制，进行催化材料的选择是完成研究的较为有效便捷的一种方式[1]。

2 能源和环境催化研究的吸附量热应用研究难点

在能源与环境催化研究过程中，较为难以控制的一个因素就是催化的具体速率以及催化的活性控制。如果无法将催化剂的催化效果在具体时间内控制在具体的范围，无法把握催化剂作用的主要位置、主要时段、能源与环境催化的难以控制等，将会直接影响能源与环境处理中达到的最终效果，导致能源与环境催化过程中出现的一些问题无法得到有效的控制，对于进一步加强能源的有效利用以及改善环境污染等都会起到不良影响。为解决这一问题，必须进行催化研究中的吸附量热方面的研究。目前，该方面的研究还处于不断推进过程中，存在着较多的问题，影响其研究的进一步开展，主要包括催化剂的种类较多、能源与环境需要处理解决的问题较多、催化过程中易受到各种因素的影响，对于该方面研究所使用的技术较为不稳定等多种原因[2]。

2.1 研究的复杂性

能源和环境问题较多，种类较为复杂，需要处理以及解决的对象不一致，在此过程中，发生的反应以及应用的催化剂种类不一致，这给吸附量热的研究造成一定的负担以及影响，无法形成一个稳定的调整模式或者一个能够适用各种环境的公式，总结而言就是由于研究的复杂性，造成催化过程中吸附量热的无法确定以及无法进行统一化研究。在此过程中主要受到的影响就是温度、湿度、催化反应条件、pH、能源处理方式、能源种类、催化剂种类以及环境问题严重性等等，因为这些因素之间的不统一性，会发生成千上万种可能性，导致能源与环境的催化活性中心不一致，吸附量热的研究方向以及研究材料也不一致，吸附量热无法在有限的时间内较为精确的获取，进而无法进行定量的控制以及调整活性中心，催化反应的控制效果较低，能源问题以及环境问题的解决效果更不理想。

2.2 研究技术以及人员支持的低配性

能源与环境催化研究中的吸附量热应用研究进展缓慢的一个原因就是技术上的支持欠缺，以及人员上的支持不足。具体体现就是在该方面研究过程中，需要各种精密的仪器，需要各种设备的协调合作，对设备、器械技术的先进性要求较高，但是现今我国该方面技术无法支持这一要求，无法满足该项研究的需求。对于进一步推动我国能源节约发展，提高能源利用率，缓解环境污染较为不利[3]。

3 能源和环境催化研究中的吸附量热应用分析

3.1 能源和环境催化研究中的吸附量热应用之增加催化剂的应用范围

能源和环境研究中发现：同种催化剂在不同反应中所表现出来的活性不同，所进行的催化效率以及催化作用存在一定的差异。简单来说就是不同反应条件下，由于反应的主体不同，反应的量不同，反应的材料不同，以及反应的条件不同，导致活性中心出现相应的差距。对于进一步推动催化剂的发展较为不利，同时也无法进行催化剂作用的有效控制。针对这一问题，催化研究中的吸附量热所发挥的主要作用就是对催化剂所有性质进行全面分析调查，进行数据的记录，确定其中主要影响催化效率、发生催化反应的核心物质，进行该种催化剂制备方式的调整，从而提高催化剂的催化效率以及催化范围，减少各因素对于活性中心的影响，提升催化剂的应用范围，将成本较低以及效果较高的催化剂进行应用，减少该方面研究的成本，提高研究的进展速度[4]。

3.2 能源和环境催化研究中的吸附量热应用之调整催化剂适用条件

能源和环境催化研究中的吸附量热应用另一个方向就是调整催化剂的应用范围，在各种类型的催化剂使用过程中，所需要的反应条件各不相同，对于设备的要求以及对于成本的要求相对较高，为促进能源和环境催化的进一步发展，进一步推动能源问题以及环境问题的解决，就需要降低催化剂的环境要求。对于某些特定的反应需要使用特定的催化剂。吸附量热在该情况中所发挥的主要作用以及应用方向就是通过对催化剂中加入其它物质进行研究，进行催化剂的高活性、低条件研究，降低吸附性对于催化剂的影响，进一步降低催化剂对于温度以及压力的需求。

4 结论

能源和环境催化研究中的吸附量热应用范围较多，并且所发挥的作用极为重要，加强这方面的研究具有非常重要的意义，同时也具有极其广泛的发展空间。

参考文献

[1]李林，林坚，王晓东等.能源和环境催化研究中的吸附量热应用[C]//中国化学会第三届全国热分析动力学与热动力学学术会议暨江苏省第三届热分析技术研讨会论文集，2011：127.

[2]于萍.悬浮/细乳液聚合法构建微纳米复合材料及其对酚类污染物的吸附行为和分离机理研究[J].江苏大学学报，2015.

[3]任建莉，周劲松，骆仲泱等.活性碳吸附烟气中气态汞的试验研究[J].中国电机工程学报，2004，24（2）：171-175.

[4]向中华.面向化工能源与环境的纳米多孔材料的分子设计及定向制备[J].北京化工大学学报，2013.