论环境催化技术在大气污染治理中的应用

袁信 连晓雯 周键

摘 要：在近几年，随着时代的发展，科学的进步，经济水平也日益增长起来，同时我国的工业产业也发展迅猛，大大加快了城市化的进程同时，也由此带来了一系列的环境问题，城市的大气污染也备受人们的关注。仅管我国这几年非常注重各种清洁产品的生产，让污染的排放物逐渐降低，环境催化剂的产生也大大降低了环境污染指数，但是在大气污染的问题上仍然是我国将要面临严峻的挑战之一。

关键词：环境催化技术;大气污染;治理

由于工业产业的迅猛发展，使环境的污染日益严重，我国虽然通过有关环保部门和各界卫生组织的专家不断努力，在我国的治理大气污染中取得了一定的成绩，但还是从整体长远来看，我国的大气环境污染还是不容乐观，我國从在最早期就开始研究环境的催化技术，致力于使用催化技术降低大气污染，在90年代时候，环境催化技术正处于上升时期，它成功的将催化剂用于汽车排气污染的净化[1]。本文主要阐述了大气中的主要污染来源以及数量，分析出主要问题的关键所在以及环境催化技术在大气污染中的应用。

一、大气污染的定义及主要来源

大气污染是指某些物质进入大气层，达到足够的浓度、足够的时间、足够的含量有害程度其能破坏生态系统和人们正常的生活，对人和物都造成了一定的危害。大气污染一般主要来源于生活污染、工业污染和交通工具的污染。

二、环境催化剂的定义

环境催化技术特别是在工业、环保、炼制油的三大领域中，它的销售比例也是逐渐上升。就在近年来，在各国就环境污染的预防和控制方面频繁召开关于催化的学术会议，环境催化技术治理大气污染的相关书籍也陆续大量的出版。而这些举动都说明了环境催化技术在治理大气污染中的重要性。环境催化剂是催化剂工业中的一种产品，是用来帮消除环境污染的工具，它能将浓度低的有害污染物质经过催化的作用转化为无毒的物质，减少治理污染环境所消耗的能源。

三、环境催化技术在大气污染治理中的应用

（一）环境催化技术在生活污染治理中的应用

在我们的日常生活中，会有很多污染物的产生，像我们生活中每天必须排放的废水一样它就很污染环境，要是不及时治理，不仅会污染环境其中的有毒物质还会破坏人体健康。

纳米光催化材料大部分的氧化物都是金属或者硫化物为半导体材料，它们都有一个共同的特点就是具有特殊的电子结构，在光的激发下产生电子和空穴，并将反应物还原为氧化物，在紫外线的照射下能使水中的污染物得到分解，最终完全分解为二氧化碳（CO2）和水（H2O），还能将毒性小的有机物分解出来，所以在绿色的化学方面显示出了它独特的功能[2]。

纳米催化材料主要应用的领域一般有工厂废水、农药物的废水、含有油的废水还有造纸废水、生活废水等废水的处理。在进行治理废水时的优点在于它可以使有害物质完全的分离，不会产生二次污染，操作简单，其所反应的条件温和，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，还能达到去臭，消毒、褪色的目的。光的催化剂可以重复的使用，它无毒、无害、既稳定又便宜。它是现在研究最广，在水污染中它是被最看好的材料。所以，在治理环境的领域中，许多的专家认为未来纳米催化材料将是在治理水污染中不可缺少的一部分。

（二）环境催化技术在汽车尾气治理中的应用

在我们的日常生活中，汽车已经成为了普遍的代步工具，随着经济的发展，基本每家每户都有了汽车，随这汽车的增多，汽车排放的尾气也越来越多，对大气的污染也越来越严重，所以，催化剂是解救我们的重要途径之一。

汽车尾气的净化催化剂一般都为负载型的催化剂，活性组分是辅助催化剂负载在载体上的，是起催化作用的组成部分。辅助催化剂虽然自身就没有催化的活性，但有了它可大大提高了主要催化剂的活性和寿命，特别是在汽车排放尾气到恶劣的情况下，要提高它的稳定性，就要加入辅助催化剂。有一些辅助催化剂是可以直接加到涂层表面的，使其改善性能，催化剂各组分都是协调作用、不分主要和次要，催化剂的活性组分和辅助催化剂更是难以区分，所以一般都称他们为活性组分[3]。

根据汽车载体材料或是各个方面的不同，使用的催化剂也是不同的，目前陶瓷蜂窝载体是在汽车排放尾气中使用最多的催化剂载体。它以一种叫堇青石的物质为主要载体。它的优点既为催化剂的活性成分和排出的废气提供了更大的接触面积，也使气流的流动压力尽量降到最小，所以特别适合用于受控制的多个催化反应，并且蜂窝式的体积又小，稳定性又好，膨胀的指数又地，更有利于提高催化剂的燃烧性能，同时也提高了尾气的净化效率。

（三）环境催化剂在工业污染中的应用

工业污染也是大气污染的一个重要因素之一，随着工业的发达，越来越多的工厂排放的废气就越来越多，是大气污染越来越严重，要解决这类问题光靠有效的护理措施是远远不够的。催化剂就能快速的帮我们解决这个问题。

工业的废气处理催化剂包括要控制发电厂和硝酸厂尾气、焚烧炉废气等所用的催化剂。现工业催化剂正在逐年呈上升趋势，它在环境保护中有更大的作用[4]。

催化氧化法主要是去除氮氧化物，在固定的催化剂下能利用各种能还原性气体如氢气（H2）、一氧化碳（CO）和氨气（NH3）等，用碳和氮氧化物产生的反应转化为氮气的方法。催化氧化法的优点就在于能彻底的消除不产生二次的污染，并且消耗的能量较低，在工业化应用中催化氧化设备在处理废气时，可以通过完善的设备自动调节控制系统，从而解决解决安全和消耗能能量的问题。

四、结语

总之，大气污染是危害人类身心健康的重大问题，同时也受到了人们的广泛关注。在治理大气污染时，需要对大气污染进行精准的检测，制定可行有效的方案。现在，环境催化剂也被越来越多的运用到了治理大气污染的有关方面，并且发挥了催化剂的很多作用。各种各样的的新型催化剂技术也成为了新环境的开发焦点，依照这样的趋势下发展，预计很有可能在未来大气环境治理的工作中会有着更重要的作用，开创我国治理大气污染环境的一个新的里程碑。

参考文献：

[1]蒙李燕.大气污染防治技术中的催化方法[J]. 低碳世界， 2017（21）：4-5.

[2]赵卓凡.纳米二氧化钛光催化剂在环境污染治理中的应用[J]. 科技创新与应用， 2016（27）：182-183.

[3]李婧颖，唐晓龙，易红宏， et al.铜基催化剂应用于含氨废气选择性催化氧化的研究进展[J]. 化工进展， 2017， 36（1）：174-180.

[4]王强，薛天山，杨若研， et al.类水滑石衍生金属混合氧化物在汽车尾气NOx存储/还原催化剂中的应用[J].环境工程学报， 2017， 11（3）：1305-1313.