纳米材料在空气净化中的应用

纳米材料在空气净化中的应用 

纳米材料在处理空气污染方面有广阔的应用前景，因其具有较小的颗粒尺寸，而且纳米微粒表面形态随着粒径的减小，表面光滑程度变差，形成了凹凸不平的原子台阶，从而起到以下3个方面的作用：①提高反应速度，增加反应率；②决定反应路径，良好的选择性；③降低反应温度。 

1 汽车尾气净化催化剂 

*新研究成果表明，复合稀土化合物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能，这是其它任何汽车尾气净化催化剂都不能比拟的。它的应用可以彻底解决汽车尾气中一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的污染问题。以活性炭作为载体，纳米Zr0.5Ce0.5O2粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂，由于其表面存在Zr4+/Zr3+及Ce4+/Ce3+电子可以在其3价和4价之间传递，因此具有极强的电子得失能力和氧化还原性，再加上纳米材料比表面大，空间悬键多，吸附能力强，因此它在氧化一氧化碳的同时还还原氮氧化物，使它们转化为对人体和环境无害的气体——二氧化碳和氮气。科学工作者研制的更新一代的纳米催化剂，将在汽车发动机汽缸发挥催化作用，使汽油在燃烧时就不产生CO和NOx，从而无需进行尾气净化处理。 

2 石油脱硫催化剂 

 工业用及车用燃料油是*大的二氧化硫污染源，燃料油中的含硫化合物在燃烧后会产生SO2，所以石油炼制工业有脱硫工艺以降低汽柴油的硫含量。采用半径为55-70nm的钛酸钴(CoTiO3)作为催化活体，以多孔硅胶或Al2O3陶瓷作为载体的催化剂进行脱硫，其催化效率极高。采用沉淀溶出法制备的粒径约30-60nm的白色球状钛酸锌(ZnTiO3)粉体，该粉体比表面积大，化学活性高，用它作吸附脱硫剂，较固相烧结法制备的钛酸粉体效果明显提高。经催化的石油中硫的含量小于0.01%，达到国际标准。  

3 纳米燃油添加剂 

纳米技术为添加剂市场开辟了新的市场机遇。北京大学博雅公司利用纳米技术研制开发出NANO牌纳米燃油添加剂，采用液相纳米技术生产的燃油添加剂。以纳米级的微爆使燃油二次雾化，与空气混合均匀、充分，使燃烧进行更彻底，可广泛应用于工业和商业用汽油、柴油和重油等。纳米燃油添加剂还可以大幅增加动力，降低燃油消耗，提高发动机性能并延长其寿命，减少尾气中有害物质的排放，保护环境。该添加剂采用**的纳米微乳化技术生产的新一代多用途燃油添加剂，可以**解决辛烷值强化剂、清净剂和节油添加剂所单独解决的问题，还可以整体改善发动机的性能，是一种全新概念的具有综合性能的第四代环保型燃油添加剂。纳米燃油添加剂可降低发动机对辛烷值的要求、提高动力性能、节约燃油、降低排污、改善车辆性能。 

4 煤炭用助燃催化剂 

工业用煤燃烧后也会产生SO2气体，在燃料燃烧时，加入一种纳米级助燃催化剂，不仅可以使煤充分燃烧，提高能源利用率，而且会使硫转化成固体的硫化物，不产生二氧化硫气体，从而杜绝有害气体的产生。