环境净化材料0ffice详解.pptVIP

1.4.1催化剂的种类 贵金属型催化剂 非贵金属型催化剂 贵金属与稀土复合型催化剂 纳米催化剂 一种能改变化学反应速度而本身又不参与反应最终产物的贵金属材料。几乎所有的贵金属都可用作催化剂，但常用的是铂、钯、铑、银、钌等，其中尤以铂、铑应用最广。它们的d电子轨道都未填满，表面易吸附反应物。 成熟的SCR催化剂中几乎不含稀土元素，稀土元素对SCR的改性研究起步较晚，尚不成熟。 将贵金属与钙钛矿型化合物结合起来可以对贵金属起到很好的稳定作用,可以防止贵金属高温烧结或高温蒸发, 防止贵金属与载体反应。加入少量的贵金属同样可以提高钙钛型氧化物的活性。 粒经小 分散均匀,分散度高,表现出较高的净化效率与稳定的催化活性。 1.4.2光催化环境净化材料——绿色光催化剂二氧化钛 二氧化钛的发展历史及背景 在本世纪70年代初,日本东京大学本多健一教授和毕业生藤岛昭研究发现二氧化钛( TiO2 )半导体可使水光催化分解成氢和氧。这一光催化反应被称为“本多-藤岛效应”。 进入90年代,发表了许多关于TiO2 光催化剂可将环境中的有害物质分解成无害物质的研究成果报告; 1993年东京大学现任教授藤岛和桥本提出将TiO2 光催化剂应用于环境净化的建议。 1.4.2光催化环境净化材料——绿色光催化剂二氧化钛 净化机理：半导体TiO2光催化剂在光的作用下产生电子-空穴对的氧化还原能力使有机物分解掉了，无机物不易附着在物体表面；以及其超亲水性使物体表面更容易用水清洗。 强氧化剂 1.4.2光催化环境净化材料——绿色光催化剂二氧化钛 氧化还原对 电极电势(NHE)/V 氧化还原对 电极电势(NHE)/V TiO2价带 3. O3 / O2 2.07 O2 /H2O 1.23 F2 / F- 2.87 Cl /2Cl- 1.40 TiO2导带 -0.2 MnO4-/MnO2 1.7 O2 / O2- -0.13 H2O2 / H2O 1.78 2H+ /H2O 0.00 表1—TiO2的电子-空穴对及常见氧化还原对的电极电势 由上表可知，与传统的氧化剂相比，TiO2半导体的价带空穴具有非常强的氧化能力（表1），从原理上讲，TiO2的价带空穴可以氧化几乎所有的有机物（表1），并使有机物矿化为无机盐、水和二氧化碳。 1.4.2光催化环境净化材料——绿色光催化剂二氧化钛 1.4.2光催化环境净化材料——绿色光催化剂二氧化钛 将二氧化硅作为功能粉体材料复合到涂料中，研制成无污染、无毒害的纳米TiO2光催化绿色复合涂料，在室内空气净化领域发挥了重要作用。 实力证明：纳米TiO2光催化绿色复合涂料能够达到有效净化室内空气的作用。同时，苯、甲醛、氨气等有害物质被氧化还原后生成二氧化碳和水。 ×1000平方米= ×70 LCA评估技术案例分析 目标定义： 通过生命周期评价技术（life cycle assessment,LCA),客观评估活性炭吸附法和燃烧法处理废气的整个过程中产生的环境影响。 范围定义： 根据瑞典布罗斯大学（ University of Boras )一项关于工程应用中活性炭吸附法和燃烧法处理废气采集的对比数据进行。考虑了运输过程、制造过程、处理过程中资源能源的消耗及其排放对环境产生的影响。方法流程图及数据见下表。 活性炭吸附法流程图 燃烧法流程图 本次LCA模型选用的输入量包括：资源消耗（煤矿、天然气等）和能源消耗（电能等）；输出量主要包括：对大气、水体、土壤的主要排放物质；见左表。 编目分析 LCA评价结果 结论：可见活性炭吸附法在资源消耗、对空气水体特别是土壤的环境影响远远优于燃烧法处理废气影响。 提出建议：不断发展新型废气处理方法。杜绝传统重污染方法处理废气。 背景 水体污染的类型 自然污染 人为污染 定义 危害性 人为因素造成的污染。 全球性的 破坏土壤架构和自然生态系统 按产生原因可分为两大类，自然污染和人为污染。 定义 危害性 自然因素所产生的污染。 自然污染只发生在局部地区，危害也往往具有局部性。 例子 雨水对大气的淋洗 火山爆发产生的火山灰 水体污染的类型 工业废水 农业废水 生活污水 人类在生产和生活中产生的“三废”对水体的污染。人为污染中，工业废水是主要污染源，是因为工业废水性质和成分十分复杂。 人为污染 常用的废水处理方法 常用废水处理方法 外力作用，使污染物从废水中分离出来。通常不改变污染物的化学性质。 将废水进行稀释混合，降低污染物浓度，减少危害。 通过化学或生化的作用，改变污染物的性质，使其转化为无害物或可分离的物质，后者再分离予以除去。 分离处理