纳米催化剂在炼油废气处理中的运用.pdfVIP

纳米催化剂在炼油废气处理中的运用

关键词：纳米催化剂废气处理制备方法

当前，随着纳米纳米材料的研究和突破，依据纳米材料制备的纳

米催化剂正在成为炼油废气处理中的关键点。纳米材料通过体积效

应、表面效应、以及宏观的量子隧道效应等能够产生极大的化学活

性，显著地提高了催化效益。目前，国际上许多国家已经将纳米催

化剂的研发定义为新世纪的重大发现。目前，纳米催化剂在各个领

域得到广泛应用，尤其是在炼油的废气处理方面。

一、纳米催化剂的相关概念

纳米催化剂是以粒子小于0.3微米的钠和铜锌合金的极细微粒为

主要成分研制而成的一种催化剂。纳米催化剂实现了催化效率较传

统镍催化剂的效率，提升了将近10倍。纳米催化剂的粒子的表面

积很大，与同质量的金属相比，普通金属的表面积是纳米金属的千

分之一。由于，纳米金属的表面积很大，因此，其吸附能力也相当

的强大，于是具备了极大的催化作用。

纳米催化剂是基于纳米材料的基础上配制而成的，因此，纳米催

化剂具备特殊的纳米结构，同时也具备了普通催化剂没有的特性。

正是因为纳米催化剂的这一独特性，决定着纳米催化剂在催化效果

上的选择性和高催化性。目前，纳米催化剂正广泛的应用于工业生

产与环境的保护中。

二、纳米催化剂的制备方法

目前，关于纳米催化剂的制备方法国际上主要有气相法、液相化

学的合成法以及固相法三大类。这三类制备方法都有其独特的特点

和应用领域，下面就让笔者进行详细的分析。

首先，气相法。目前，工业主要选用的气相法有：化学气相沉

积法、气体冷凝法、溅射法、活性氢和熔融金属的反应法等。此气

相法中，尤以化学气相沉积法，简称cvd，是一种广泛应用的化学

方法。化学气相沉积法是以气体作为原料，通过化学反应，在气相

里形成了物质的基本离子，这些离子经过成核与生长，最终形成了

纳米催化剂。通过化学气相沉积法制备而成的纳米催化剂不但粒子

的纯度非常高，而且粒度的分布也非常的均匀。目前，化学气相沉

积法在纳米催化剂的制备中得到了广泛应用。

其次，液相的化学合成法。目前，在纳米催化剂的制备业中经常

使用的液相的化学合成法主要有：沉淀法、水热法、喷雾法、离

子的交换过程以及溶剂的挥发分解法等。这些化学合成法能够与一

种或者多种的可溶性的金属类按量进行制备溶合，让金属中包含的

元素在溶液里均匀的分散成分子或离子的形式，利用沉淀剂或者水

解、蒸发、升华等作用，均匀的将金属离子结晶或沉淀出来，最后

通过对结晶体或沉淀物进行加热分解或脱水，从而获得纳米催化

剂。纳米催化剂的此种制备方法具有操作简易，方法简单，条件温

和，产出率高等特点。而且，此方法不但能够制备一种成分的纳米

催化剂，而且还能够合成复合型的纳米催化剂。但是，此类方法制

成的纳米催化剂的纯度不是很高，含有杂质，而且粒度不够均匀。

再次，固相法。目前，经常使用的固相法主要有：物理粉碎法、

固相反应法和机械球磨法等。机械球磨法和物理粉碎法的优势在于

操作上非常的简单，而且方法易学，其缺点在于制备的催化剂的纯

度不高，粒度的分布也不是很均匀。目前，较传统的固相法，人们

研制出了室温的固相反应的合成法，此方法的制备方法简单，而且

产率非常高。

三、纳米催化剂在炼油废气处理中的运用

炼油的过程会产生大量的有毒、有害气体，对人们的身体和环境

造成了很大的威胁。随着人们对环境的关注以及对生活质量的认识

的提高。炼油废气的处理成为人们关注的焦点。纳米催化剂凭借其

巨大的催化作用，在废气处理中发挥了很大的作用。

首先，对于炼油过程中产生的废气进行溶剂的吸收，经过预处理

后，气体经过气体分配器均匀的分布到催化剂容器里，此环节要确

保进入催化剂容器中的气体量是基本相等的，同时也让不同的废气

进行填充混合，经过纳米催化剂的高效催化作用，以及气体间的化

学反应，将废气转化为氮气等对人体和环境没有威胁的气体。

四、结语

随着人们对纳米材料研究的深入，纳米催化剂在各个领域得到广

泛应用，尤其是在炼油废气处理方面。通过本文对纳米催化剂的相

关概念、制备方法以及在炼油废气中应用的分析，显示了纳米催化

剂作为新兴催化剂对于废气处理中的显著功效。随着人们对纳米催

化剂的深入研究，纳米催化剂一定能够取代传统催化剂，在催化领

域发挥更加重要的作用。

参考文献

[1]郝古明，贺克斌，傅诳新，等.城市机动车排放污染控制[m].

北京：中陶环境科学出版社，2011（10）.

[2]李俊华，郝吉明，傅立新.机动车尾