納米光催化空氣污染論文
前言：本站為你精心整理了納米光催化空氣污染論文范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。
1室內(nèi)空氣的污染物的主要來源以及相關(guān)的危害
通常來講，室內(nèi)空氣的污染物的來源一般有四類，主要包括:廚房油煙產(chǎn)生的碳化物、燃料燃燒、氮化物以及硫化物等;相關(guān)的建筑材料及裝修釋放出來的苯系物、甲醛以及氨氣等各種有毒氣體;吸煙產(chǎn)生的焦油、尼古丁、氯化物以及煙霧等;毛發(fā)、灰塵、細(xì)菌顆粒以及皮屑等各種懸浮物。人們的在這種含有污染物的空氣中生活的過程中就會感覺到身體不舒服，甚至還會出現(xiàn)一些疾病。甲醛是室內(nèi)的污染物當(dāng)中的一種最常見的污染物，墻紙、混凝土、合成板材、粘合劑以及油漆等是甲醛的主要來源，很多哮喘、咳嗽以及慢性鼻炎等各種呼吸道方面的疾病都是由于長期吸入甲醛而引起的，比較嚴(yán)重的還會造成白血病等一些嚴(yán)重的疾病。相關(guān)的檢測表明，新裝修之后的房子當(dāng)中甲醛的濃度最高可以達(dá)到0.8到10mg/m3，這已經(jīng)超過了十倍的國家標(biāo)準(zhǔn)的限值。另外，氨氣屬于主要的一種室內(nèi)空氣的臭氣，涂料的添加劑以及混凝土的外加劑(例如膨脹劑、防凍劑)等是產(chǎn)生氨氣的主要來源。對人體的上呼吸道來講，氨氣有著非常強(qiáng)烈的腐蝕與刺激的作用，經(jīng)常會造成眼結(jié)膜以及皮膚黏膜方面的炎癥，會在一定程度上降低人體對于各種疾病的抵抗能力。在家庭進(jìn)行裝修的各種材料當(dāng)中，苯系物是會對人體健康造成嚴(yán)重傷害的一類致癌物質(zhì)，比較典型代表是甲苯與苯。慢性苯的中毒一般會刺激上呼吸道、皮膚以及眼睛。所以很明顯，室內(nèi)的空氣質(zhì)量的會直接影響到人們的生命健康以及生存質(zhì)量。
納米科技是在上個(gè)世紀(jì)的八十年代末逐步發(fā)展起來的一種前沿交叉學(xué)科的領(lǐng)域。近年來納米科技在環(huán)境、生物、材料、化學(xué)、能源等方面的應(yīng)用中體現(xiàn)出了非常廣泛的運(yùn)用前景。通常，在對有機(jī)物進(jìn)行光催化凈化的過程中主要根據(jù)以下的原理:在紫外光的照射下通過半導(dǎo)體的光催化劑會受到一定的刺激進(jìn)而產(chǎn)生高能量的電子、電荷以及空穴，催化劑表面所吸附的一些水會因?yàn)榭昭ǘ纸舛a(chǎn)生氫氧的自由基。周圍的氧會在電子的作用下還原為活性的離子氧，進(jìn)而會在氧化吸附在催化劑表面的污染物或者將其還原為無害物(例如H2O、CO2等)方面發(fā)揮重要的作用，這樣就能達(dá)到對空氣的凈化效果。一般來講，納米的光催化劑所產(chǎn)生的相應(yīng)的量子效應(yīng)會讓其有著非常獨(dú)特的特點(diǎn)，與光催化劑的理化方面的性質(zhì)是不同的，例如，有著相對比較大的比表面積、比較強(qiáng)的光催化的活性以及比較特殊的光學(xué)性質(zhì)等。它有著非常廣泛的應(yīng)用范圍，能夠用于污染水處理、空氣凈化以及抗菌等。現(xiàn)階段納米ZnO和納米TiO2得到了廣泛的應(yīng)用，其中TiO2的有著相對比較高的光催化活性、有著比較穩(wěn)定的光電化學(xué)性能與化學(xué)性能和、有著比較低的成本以及耐光耐腐蝕，同時(shí)對人體基本屬于是無毒的，是廣泛進(jìn)行研究以及應(yīng)用的一種單一的化合物光催化劑，通常會作為建筑以及裝飾材料來進(jìn)行使用。與此同時(shí)，TiO2的晶型會影響催化活性，銳鈦型的TiO2表面對O2有著比較強(qiáng)的吸附能力，有著非常高的催化以及降解活性。在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中最常的納米催化劑主要是按照一定比例將金紅石型以及銳鈦型的TiO2進(jìn)行混合而得到的納米TiO2光催化劑。相關(guān)的研究明確表明，使用過納米TiO2光催化劑的墻面，在可見光照射下能夠?qū)κ覂?nèi)的苯以及甲醛等各種空氣污染物進(jìn)行有效的降解。
3納米TiO2光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用
通常情況下，納米TiO2的粉體光催化有著比較高的活性，然而，在實(shí)際的日常應(yīng)用當(dāng)中經(jīng)常會發(fā)生納米粉體進(jìn)行流失、團(tuán)聚的現(xiàn)象，如果直接進(jìn)行使用會在一定程度上限制應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)。所以，應(yīng)當(dāng)對負(fù)載型的納米TiO2光催化劑進(jìn)行充分的應(yīng)用。為了將納米TiO2進(jìn)行有效的分散，那么應(yīng)該大量使用載體。這就嚴(yán)格要求載體應(yīng)該具有催化劑載體的廉價(jià)、穩(wěn)定、盡可能高的協(xié)同催化效應(yīng)以及比表面積大等特征，同時(shí)還應(yīng)該要求有著操作比較簡單的技術(shù)以及比較方便的維護(hù)，有著美觀并且不會非常影響裝修的效果。比較常用的負(fù)載型的納米TiO2光催化劑方面的載體一般分為三個(gè)形式:第一種形式是陶瓷建材載體。在日常生活當(dāng)中，陶瓷是非常常見的一種建材，有著耐高溫、價(jià)廉、多孔性、不易被氧化分解以及耐酸堿腐蝕等一些顯著的特點(diǎn)，在陶瓷當(dāng)中加入納米TiO2會讓其有著自清潔的功能，第二種形式是玻璃載體。通常情況下，玻璃價(jià)格低廉，比較容易得到，有著非常好的透光性，便于玻璃螺旋管、玻璃珠以及玻璃片等多種形狀的制備，已得到非常廣泛的應(yīng)用。第三種形式是纖維織物載體。該物質(zhì)比表面積是比較大的，對于TiO2粉體在實(shí)際負(fù)載的過程中由于高溫焙燒而導(dǎo)致降低比表面積以及晶型的轉(zhuǎn)變能夠非常有效的防止，利用纖維織物作為光催化載體，主要是有效利用該物質(zhì)有著比較高的吸附容積這個(gè)特點(diǎn)。
4結(jié)束語
綜上所述，在室內(nèi)空氣污染的治理的過程中可以采用納米光催化的相關(guān)凈化技術(shù)，應(yīng)用這些技術(shù)能夠避免使用其他化學(xué)方面的助劑，這種溫和的反應(yīng)條件能夠有效的降解有機(jī)物，能夠有效的去除空氣當(dāng)中的有機(jī)物，處理后的產(chǎn)物主要是H2O和CO2。因此在各種場所以及各種類型的室內(nèi)空氣的凈化過程中都可以采用這種技術(shù)。另外，納米光催化凈化技術(shù)的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化還有很多需要提高的地方，例如在制備催化劑的工藝過程方面以及在對相關(guān)的制備系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化方面等。當(dāng)將這些問題都解決之后，那么在日常生活當(dāng)中會廣泛應(yīng)用納米光催化技術(shù)，會有效改善人們的生活以及工作環(huán)境。
作者：劉柳單位：河南省遂平縣環(huán)境監(jiān)察大隊(duì)
