Napredak istraživanja u primjeni katalizatora u zaštiti okoliša

Napredak istraživanja primjene katalizatora u zaštiti okoliša. 1. Definicija katalizatora zaštite životne sredine. Ekološki katalizatori se odnose na katalizatore koji se koriste za tretiranje toksičnih i štetnih tvari direktno ili indirektno, čineći ih bezopasnim ili smanjenim u količini, kako bi se zaštitila i poboljšala okolina. U širem smislu, kategorija ekološki prihvatljivih katalizatora može se smatrati svim katalizatorima koji su korisni za zaštitu okoliša, uključujući procese katalitičke sinteze koji ne proizvode ili ne proizvode štetne nusproizvode; Uže govoreći, odnosi se na vrste katalizatora koji su uključeni u poboljšanje efekta staklene bašte, uništavanje ozonskog omotača, širenje opsega kiselih kiša i zagađenje vode. Postoje dvije vrste ekološki prihvatljivih katalizatora: direktni i indirektni. Na primjer, katalizator koji se koristi za uklanjanje dušikovih oksida (NOX) iz ispušnih plinova je direktan; Katalizatori koji se koriste za suzbijanje proizvodnje NOX tokom procesa sagorevanja su indirektni. 2. Napredak u istraživanju primjene ekološki prihvatljivih katalizatora 2.1 Katalizatori vozila sa siromašnim sagorijevanjem Kada dizel motori rade u uvjetima siromašnog sagorijevanja, omjer zraka goriva (omjer zraka goriva) kod benzinskih motora je veći od 17:1 ili čak veći. U ovom trenutku, performanse snage motora mogu se znatno poboljšati, smanjujući emisije CO, ugljikovodičnih spojeva i CO2, dok se emisije NOx uvelike povećavaju. Za trenutno popularne trosmjerne katalizatore plemenitih metala, tako visok omjer zraka i goriva je izvan normalnog radnog raspona i stoga ne može efikasno poboljšati smanjenje NOx. Stoga je potrebno razviti nove automobilske katalizatore koji mogu poboljšati stopu konverzije NOx u uvjetima siromašnog sagorijevanja. Katalitička redukcija NOx u uslovima slabog sagorevanja privukla je interesovanje istraživača. Nakon što se ovaj katalizator uspješno prouči, imat će široku primjenu u vozilima s dizel motorima i bencinskim motorima. 2.2 Istraživanje odsumporavanja dimnih gasova Najbolja metoda za odsumporavanje dimnih gasova je da selektivno katalizira redukciju SO2 u elementarni sumpor. Ova metoda ne samo da može eliminirati izvor zagađenja SO2 u dimnom plinu, već i povratiti sumpor u čvrstom elementu, koji je ne samo pogodan za transport, već i višekratnu upotrebu. Trenutno su metode selektivne katalitičke redukcije SO2 za dobijanje elementarnog sumpora uglavnom u fazi istraživanja. Postojeći problemi su uplitanje viška kiseonika u dimni gas na proces redukcije i trovanje katalizatora. 2.3 Katalitička oksidaciona obrada vatrostalne organske otpadne vode visoke koncentracije S razvojem industrija kao što su farmaceutski proizvodi, hemikalije i boje, sve je veći broj vatrostalnih otpadnih voda visoke koncentracije. Njihove otpadne vode karakteriše visoka toksičnost zagađivača, visoka koncentracija zagađivača i teškoća u biorazgradnji; Visok sadržaj neorganske soli. Jedna od najefikasnijih metoda za tretman takve otpadne vode je hemijska oksidacija. Trenutno je efikasna tehnologija mokre katalitičke oksidacije vruća tema istraživanja. Ova metoda može direktno oksidirati organske zagađivače u vodi ili oksidirati velike molekule organskih zagađivača u male molekule organskih zagađivača, kako bi se poboljšala biorazgradivost otpadnih voda. U kombinaciji sa biohemijskim tretmanom, organski zagađivači iz vode mogu se efikasno ukloniti. Ova metoda obično koristi oksidanse za povećanje sposobnosti katalize oksidacije organskih zagađivača, uključujući zrak, vodikov peroksid, ozon, natrijum hipohlorit i hlor dioksid. Ključ za ovu metodu je razvoj efikasnih heterogenih oksidacionih katalizatora. 2.4 Vrste i status upotrebe katalizatora zaštite životne sredine Postoje različiti aspekti ekoloških problema na Zemlji, a trenutno hitan problem koji treba riješiti je efekat staklene bašte