Teadustöö edusammud katalüsaatorite rakendamisel keskkonnakaitses

Teadustöö edusammud katalüsaatorite rakendamisel keskkonnakaitses. 1. Keskkonnakaitse katalüsaatorite definitsioon. Keskkonnakatalüsaatorid on katalüsaatorid, mida kasutatakse mürgiste ja kahjulike ainete otseseks või kaudseks töötlemiseks, muutes need kahjutuks või koguseliselt väiksemaks, et kaitsta ja parandada ümbritsevat keskkonda. Laiemas tähenduses võib keskkonnasõbralike katalüsaatorite kategooriasse lugeda kõiki keskkonnakaitsele kasulikke katalüsaatoreid, sealhulgas katalüütilisi sünteesiprotsesse, mis ei tekita või ei tekita kahjulikke kõrvalsaadusi; Kitsalt öeldes viitab see katalüsaatoritüüpidele, mis on seotud kasvuhooneefekti parandamise, osoonikihi hävitamise, happevihmade levila laiendamise ja veereostusega. Keskkonnasõbralikke katalüsaatoreid on kahte tüüpi: otsesed ja kaudsed. Näiteks lämmastikoksiidide (NOX) heitgaasist eemaldamiseks kasutatav katalüsaator on otsene; Põlemisprotsessis NOx-i tootmise pärssimiseks kasutatavad katalüsaatorid on kaudsed. 2. Teadustöö edusammud keskkonnasõbralike katalüsaatorite rakendamisel 2.1 Lahja põlemisega sõidukite katalüsaatorid Kui diiselmootorid töötavad lahja põlemise tingimustes, on bensiinimootorite õhukütuse suhe (õhkkütuse suhe) suurem kui 17:1 või isegi suurem. Sel hetkel saab mootori võimsust oluliselt parandada, vähendades CO, süsivesinike ühendite ja CO2 heitkoguseid, samas kui NOx heitkogused suurenevad oluliselt. Praegu populaarsete kolmeastmeliste väärismetallkatalüsaatorite puhul on nii kõrge õhukütuse suhe väljaspool tavapärast töövahemikku ega saa seetõttu tõhusalt parandada NOx vähendamist. Seetõttu on vaja välja töötada uued autode katalüsaatorid, mis võivad parandada NOx konversioonimäära lahja põlemise tingimustes. NOx katalüütiline redutseerimine lahja põletuse tingimustes on äratanud teadlaste huvi. Kui seda katalüsaatorit on edukalt uuritud, hakatakse seda laialdaselt kasutama diiselmootorite ja lahja bensiinimootoriga sõidukites. 2.2 Suitsugaaside väävlitustamise uuringud Parim meetod suitsugaaside väävlitustamiseks on SO2 redutseerimise selektiivne katalüüsimine elementaarseks väävliks. See meetod ei võimalda mitte ainult kõrvaldada suitsugaasides sisalduvat SO2 saasteallikat, vaid ka taastada tahke elemendi väävlit, mis pole mitte ainult mugav transportida, vaid ka korduvkasutatav. Praegu on SO2 selektiivse katalüütilise redutseerimise meetodid elementaarse väävli saamiseks enamasti uurimisjärgus. Olemasolevateks probleemideks on suitsugaasis sisalduva liigse hapniku sekkumine redutseerimisprotsessi ja katalüsaatori mürgitamine. 2.3 Kõrge kontsentratsiooniga tulekindla orgaanilise reovee katalüütiline oksüdatsioonitöötlus Seoses selliste tööstusharude arenguga nagu ravimid, kemikaalid ja värvained, suureneb kõrge kontsentratsiooniga tulekindla reovee hulk. Nende heitvett iseloomustab saasteainete kõrge toksilisus, saasteainete kõrge kontsentratsioon ja raskused biolagunemisel; Kõrge anorgaanilise soola sisaldus. Üks tõhusamaid meetodeid sellise reovee puhastamiseks on keemiline oksüdatsioon. Praegu on tõhus märgkatalüütilise oksüdatsiooni tehnoloogia kuum uurimisteema. Selle meetodi abil saab oksüdeerida otse vees leiduvaid orgaanilisi saasteaineid või oksüdeerida suurte molekulidega orgaanilisi saasteaineid väikese molekuliga orgaanilisteks saasteaineteks, et parandada reovee biolagunevust. Koos biokeemilise töötlemisega saab vees olevaid orgaanilisi saasteaineid tõhusalt eemaldada. See meetod kasutab tavaliselt oksüdante, et suurendada orgaaniliste saasteainete, sealhulgas õhu, vesinikperoksiidi, osooni, naatriumhüpokloriti ja kloordioksiidi oksüdatsiooni katalüüsimise võimet. Selle meetodi võtmeks on tõhusate heterogeensete oksüdatsioonikatalüsaatorite väljatöötamine. 2.4 Keskkonnakaitse katalüsaatorite tüübid ja kasutusseisund Maa keskkonnaprobleemidega on seotud erinevad aspektid ja praegu on kiireloomuline lahendamist vajav probleem kasvuhooneefekt