納米功能材料課件

納米功能材料在環(huán)保中的應(yīng)用材料120941230265曾雪淇納米材料初了解…2.有害氣體的治理〔1〕納米鈦酸鈷(CoTi03)是一種非常好的石油脫硫催化劑。以55-70nm的鈦酸鈷半徑作為催化活體多孔硅膠或A1203陶瓷作為載體的催化劑，其催化效率極高。經(jīng)它催化的石油中硫的含量小于0.01％，到達(dá)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?！?〕復(fù)合稀土化物的納米級(jí)粉體有極強(qiáng)的氧化復(fù)原性能，這是其它任何汽車尾氣凈化催化劑所不能比較的。它的應(yīng)用可以徹底解決汽車尾氣中一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的污染問題。作用原理以活性碳作為載體、納米Zr0.5Ce0.5O2，粉體為催化活性體的汽車尾氣凈化催化劑，由于其外表存在Zr4+／Zr3+及Ce4+／Cr3+，電子可以在其三價(jià)和四價(jià)離子之間傳遞，因此具有極強(qiáng)的電子得失能力和氧化復(fù)原性，再加上納米材料比外表大、空間懸鍵多、吸附能力強(qiáng)，因此它在氧化一氧化碳的同時(shí)復(fù)原氮氧化物，使它們轉(zhuǎn)化為對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害的氣體--二氧化碳和氮?dú)狻６乱淮募{米催化劑，將在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸里發(fā)揮催化作用，使汽油在燃燒時(shí)就不產(chǎn)生CO和NOx，無(wú)需進(jìn)行尾氣凈化處理?！脖容^復(fù)雜，大致了解即可〕帶來(lái)的效用1.開發(fā)替代燃料或研究用于控制汽車尾氣對(duì)大氣污染材料，對(duì)凈化環(huán)境具有重要的意義。用納米復(fù)合材料制備與組裝的汽車尾氣傳感器，通過汽車尾氣排放的監(jiān)控，可及時(shí)對(duì)超標(biāo)排放進(jìn)行報(bào)警，并通過調(diào)整適宜的空燃比，減少富油燃燒，到達(dá)降低有害氣體排放和燃油消耗的目的。納米稀土鈦礦型復(fù)合氧化物對(duì)汽車尾氣所排放的NO、CO等具有良好的催化轉(zhuǎn)化作用，可以替代昂貴的重金屬催化劑用作汽車尾氣催化劑。2.用納米Fe2O3作為催化劑，經(jīng)納米材料催化的燃料中硫的含量小于0.01%，不僅節(jié)約了能源，提高能源的綜合利用率，也減少了因?yàn)槟茉聪乃鶐?lái)的環(huán)境污染問題，而且使廢氣等有害物質(zhì)再利用成為可能。1.處理無(wú)機(jī)污染廢水污水中的重金屬對(duì)人體的危害很大，重金屬的流失也是資源的浪費(fèi)。納米粒子能對(duì)水中的重金屬離子通過光電子產(chǎn)生很強(qiáng)的復(fù)原能力。如納米TiO2能將高氧化態(tài)汞、銀、鉑等貴重金屬離子吸附于外表，井將其復(fù)原為細(xì)小的金屬晶體，既消除了廢水的毒性，又回收了貴重金屬。神奇的納米TiO2

由于納米TiO2除了具有納米材料的特點(diǎn)外，還具有光催化性能，使得它在環(huán)境污染治理方面將扮演極其重要的角色。1．降解空氣中的有害有機(jī)物

光催化劑可以很好地降解甲醛、甲苯等使內(nèi)氣體污染物，其中納米TiO2的降解效率最好，將近到達(dá)100％。其降解機(jī)理是在光照條件下將這些有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化碳、水和有機(jī)酸。納米TiO2的光催化劑也可用于石油、化工等產(chǎn)業(yè)的工業(yè)廢氣處理，改善廠區(qū)周圍空氣質(zhì)量。2．降解有機(jī)磷農(nóng)物以前70年代開展起來(lái)的農(nóng)藥品種占我國(guó)農(nóng)藥產(chǎn)量的80％，它的生產(chǎn)和使用會(huì)造成大量有毒廢水。這一環(huán)保難題，使用納米TiO2來(lái)催化降解可以得到根本解決。4．石油開采運(yùn)輸在石油開采運(yùn)輸和使用過程中，有相當(dāng)數(shù)量的石油類物質(zhì)廢棄在地面、江湖和海洋水面，用納米TiO2可以降解石油，解決海洋的石油污染問題。5．垃圾降解用納米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解，其速度是大顆粒TiO2的10倍以上，從而解決大量生活垃圾給城市環(huán)境帶來(lái)的壓力。7．自潔效應(yīng)納米TiO2由于其外表具有超親水性和超親油性，因此其外表具有自清潔效應(yīng)，即其外表具有防污、防霧、易洗、易干等特點(diǎn)。如將TiO2玻璃鍍膜置于水蒸