摘要:闡(chan)述了稀(xi)土(tu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)料(liao)在(zai)工(gong)業廢氣(qi)、人居(ju)環境(jing)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方面的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)與應(ying)用(yong)現狀,并對稀(xi)土(tu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)進行了展(zhan)望,認為(wei)將稀(xi)土(tu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)料(liao)用(yong)于工(gong)業有機廢氣(qi)污染治理和人居(ju)環境(jing)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),是(shi)推動(dong)稀(xi)土(tu)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)(de)動(dong)力之一(yi)。等離(li)子體輔助的(de)(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu),可(ke)以(yi)顯著(zhu)改善低(di)溫活(huo)性(xing)。作為(wei)長期(qi)去除(chu)污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)有效措施,光(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)應(ying)大(da)力開發(fa)。開發(fa)聯合脫硫脫氮的(de)(de)(de)(de)新(xin)方法(fa)、新(xin)理論、新(xin)技(ji)(ji)術(shu)及新(xin)設備,將成為(wei)煙氣(qi)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)總趨勢(shi)。作為(wei)一(yi)種新(xin)型催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)料(liao)應(ying)用(yong),摻雜稀(xi)土(tu)的(de)(de)(de)(de)ABO3鈣(gai)鈦礦復(fu)合氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)以(yi)及TiO2為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)(de)(de)(de)復(fu)合氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu),在(zai)環境(jing)凈(jing)(jing)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方面的(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)方向(xiang)是(shi)努力降低(di)成本,提高光(guang)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑活(huo)性(xing),盡(jin)量多(duo)利用(yong)太陽光(guang),擴大(da)降解(jie)范圍。 

關鍵詞(ci):稀(xi)土,催化材料,廢(fei)氣(qi),人居環境,凈化

0 引言

稀(xi)土元素(su)數目眾多，包括從(cong)鑭到镥的(de)(de) 15 個(ge)鑭系元素(su)。若包含(han)鈧與釔，則多達 17 個(ge)元素(su)。由于稀(xi)土元素(su)具(ju)有特殊的(de)(de)外層電子(zi)(zi)結構（4f），其(qi)作(zuo)為絡合(he)物的(de)(de)中心原子(zi)(zi)，具(ju)有從(cong) 6～12 的(de)(de)各種(zhong)(zhong)配位(wei)數。稀(xi)土元素(su)這種(zhong)(zhong)配位(wei)數的(de)(de)可變(bian)性，決定(ding)了它們具(ju)有“剩余(yu)的(de)(de)原子(zi)(zi)價(jia)”。因(yin)為 4f有 7 個(ge)后備(bei)價(jia)電子(zi)(zi)軌道具(ju)有成鍵能力，起著某種(zhong)(zhong)“后備(bei)化學鍵”或(huo)“剩余(yu)原子(zi)(zi)價(jia)”的(de)(de)作(zuo)用。這種(zhong)(zhong)能力正(zheng)是(shi)催(cui)化劑(ji)所必(bi)須具(ju)備(bei)的(de)(de)。

稀(xi)(xi)土(tu)元(yuan)素(su)不僅本(ben)(ben)身具(ju)有催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活性(xing)(xing)，還可以(yi)(yi)(yi)作為添加劑(ji)(ji)或助催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，以(yi)(yi)(yi)提高催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，尤其是(shi)抗老(lao)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)(neng)(neng)力和(he)抗中毒能(neng)(neng)(neng)力。利用(yong)稀(xi)(xi)土(tu)具(ju)有的(de)(de)特異(yi)的(de)(de)物(wu)(wu)理和(he)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，研制(zhi)成的(de)(de)各種稀(xi)(xi)土(tu)功能(neng)(neng)(neng)材(cai)(cai)(cai)料(liao)在(zai)信息、生(sheng)物(wu)(wu)、新材(cai)(cai)(cai)料(liao)、新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)以(yi)(yi)(yi)及(ji)環(huan)(huan)(huan)保等(deng)現代科(ke)技和(he)現代工業中起著(zhu)十分重(zhong)要(yao)的(de)(de)作用(yong)。稀(xi)(xi)土(tu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)研究和(he)應用(yong)，既可提高生(sheng)產(chan)效(xiao)率，又能(neng)(neng)(neng)節(jie)約資源(yuan)和(he)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)，減少環(huan)(huan)(huan)境污染(ran)，符(fu)合(he)可持(chi)續發(fa)(fa)展的(de)(de)戰略方(fang)向。目前能(neng)(neng)(neng)夠在(zai)工業中獲得應用(yong)的(de)(de)稀(xi)(xi)土(tu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，主(zhu)要(yao)有 3 類：分子篩稀(xi)(xi)土(tu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)(cai)(cai)料(liao)、稀(xi)(xi)土(tu)鈣鈦礦催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)(cai)(cai)料(liao)、鈰鋯固溶體催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)(cai)(cai)料(liao)等(deng)［1］。與傳統的(de)(de)貴金屬催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)相比(bi)，稀(xi)(xi)土(tu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)材(cai)(cai)(cai)料(liao)在(zai)資源(yuan)豐度(du)、成本(ben)(ben)、制(zhi)備工藝以(yi)(yi)(yi)及(ji)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)等(deng)方(fang)面(mian),都具(ju)有較強的(de)(de)優勢。目前稀(xi)(xi)土(tu)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)在(zai)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)環(huan)(huan)(huan)境領域主(zhu)要(yao)用(yong)于汽車尾氣凈化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、工業廢氣及(ji)人(ren)居環(huan)(huan)(huan)境凈化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)燃燒和(he)燃料(liao)電(dian)池等(deng)幾個(ge)方(fang)面(mian)。尤其在(zai)工業廢氣、人(ren)居環(huan)(huan)(huan)境凈化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)方(fang)面(mian)，具(ju)有巨(ju)大的(de)(de)應用(yong)市場(chang)和(he)發(fa)(fa)展潛(qian)力，成為研究和(he)開發(fa)(fa)的(de)(de)熱點。自 20 世(shi)紀(ji) 90 年代末以(yi)(yi)(yi)來，發(fa)(fa)達(da)國家的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)保催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)市場(chang)一直以(yi)(yi)(yi) 20%的(de)(de)速度(du)增(zeng)長(chang)。

1 稀土催化在工業廢(fei)氣、人居環境凈(jing)化中的研究和應用(yong)現(xian)狀

1.1 意義

稀(xi)(xi)土(tu)(tu)已(yi)被廣泛應用(yong)到不(bu)同的(de)(de)催(cui)(cui)(cui)化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)。如精細石油產(chan)(chan)品及(ji)環(huan)境催(cui)(cui)(cui)化(hua)，尤其(qi)(qi)是(shi)汽(qi)車(che)尾(wei)氣(qi)處理(li)。在(zai)石油化(hua)工(gong)中(zhong)，采用(yong)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑可簡化(hua)工(gong)藝過(guo)程(cheng)，大(da)大(da)提高經(jing)(jing)濟效(xiao)益。無論是(shi)改(gai)造(zao)傳(chuan)統產(chan)(chan)業，還是(shi)發(fa)展高新技(ji)術產(chan)(chan)業，稀(xi)(xi)土(tu)(tu)應用(yong)的(de)(de)投入產(chan)(chan)出比(bi)最低是(shi) 1∶24。“十五”期間，中(zhong)國(guo)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)新材料(liao)的(de)(de)研(yan)制與開(kai)發(fa)目前，在(zai)整個稀(xi)(xi)土(tu)(tu)用(yong)量(liang)中(zhong)，稀(xi)(xi)土(tu)(tu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)材料(liao)所占比(bi)例最大(da)，2004 年國(guo)內稀(xi)(xi)土(tu)(tu)用(yong)量(liang)已(yi)超過(guo) 3 萬 t，其(qi)(qi)中(zhong)在(zai)稀(xi)(xi)土(tu)(tu)永磁(ci)材料(liao)、稀(xi)(xi)土(tu)(tu)發(fa)光材料(liao)、稀(xi)(xi)土(tu)(tu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)材料(liao)等(deng)領域的(de)(de)使用(yong)量(liang)，已(yi)突破 1.5 萬 t。稀(xi)(xi)土(tu)(tu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)材料(liao)面向精細化(hua)工(gong)產(chan)(chan)品的(de)(de)開(kai)發(fa)，是(shi)一項復(fu)雜、高技(ji)術深度的(de)(de)研(yan)究，將會(hui)以技(ji)術密度高、投資回報大(da)、技(ji)術壟斷性強(qiang)、銷(xiao)售利潤高的(de)(de)特點，為社會(hui)帶來(lai)可觀的(de)(de)綜合(he)經(jing)(jing)濟效(xiao)益

環境污染的控制與治理，是人類 21 世紀面臨和亟待解決的重大課題。空氣中超標的硫氧化物（SOx）、氮氧化物（NOx）、碳氫化物（HC）、揮發性有機物（VOCS）等有害氣體絕對量大，治理困難，嚴重威脅著人類健康和環境。如，空氣中的粉塵和有害氣體污染會大大降低人體對病毒的免疫力，由于空氣污染增加了人們病毒感染的機率。目前的大氣污染物主要來自機動車排放的尾氣，以及工業過程排放的有機廢氣等。

詳細內容請查看附件部分：

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章