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1、我国大气污染现状与纳米技术在治理大气污染中的应用 我国大气污染现状 大气污染概念 由于自然和人为的原因 尤其是在一定的局部空间范围内 大气的某些成分可以明显地增加或减少 通常说的大气污染 是指某些有害物质排放到大气中 其数量 浓度和存留时间都超过了环境所能允许的极限 使大气质量恶化 给该地区的人体 动植物以及其他物品带来直接或间接的不良影响 污染源 自然源 火山爆发 森林火灾 尘土飞扬等 人工源 固定源包括工业 农业 家庭 移动源主要指的是交通污染 主要污染物 1 固体颗粒物2 二氧化硫3 氮氧化物4 碳氧化物5 其他污染物 硫化氢 氯化氢 氨 氯气以及有机化合物等 目前中国大气环境污染面临的
2、问题 城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标 二氧化硫污染保持在较高水平 机动车尾气污染物排放总量迅速增加 氮氧化物污染呈加重趋势 形成华中 西南 华东 华南多个酸雨区 以华中酸雨为重 工业 化石燃料 农业 家庭固定源排放 全球性问题 如温室效应和臭氧漏洞 环境意识薄弱 对可持续发展战略认识不足 监管力度不够 能源利用不合理 浪费严重 a 能源消费结构不合理 b 煤炭洗选率低 高硫煤地区的煤炭产量增长过快 c 燃烧设备技术水平较低 许多企业生产工艺落后 大气污染防治的资金投入不足 a 工业起点低 提高慢 技术改造难度大 污染欠账多 b 投资力度不能满足需要 c 城市集中供热 燃气等基础建设工程
3、推进乏力 d 排污收费标准太低 造成我国大气污染的因素 纳米技术在大气污染方面的应用 纳米技术的概念 纳米技术 nanotechnology 也称毫微技术 是研究结构尺寸在1纳米至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术 最终目标 直接以原子或分子来构造具有特定功能的产品 一 空气中硫氧化物的净化 在燃料燃烧的同时加入纳米级催化剂不仅可以使煤充分燃烧 不产生一氧化硫气体 提高能源利用率 而且会使硫转化成固体的硫化物 防止产生二氧化硫进入空气中 经纳米材料催化的燃料中硫的含量小于0 01 提高能源的综合利用率 使废气等有害物质再利用成为可能 纳米光子空气净化器 技术原理是通过多重催化氧化反应产
4、生大量羟自由基 一定量的负氧离子和微量的臭氧等氧化离子通过氧化杀死细菌和微生物 并分解有害的有机气体 装置必须具有能够分别发出UVC和UVD两种不同波段紫外线的光子灯管 与空调箱配套使用的纳米光子空气净化器可根据实际处理风量决定采用UVD或者UVC光子管的数量 二 汽车尾气净化 用纳米复合材料制备与组装的汽车尾气传感器 通过汽车尾气排放的监控 可及时对超标排放进行报警 并通过调整合适的空燃比 减少富油燃烧 达到降低有害气体排放和燃油消耗的目的 纳米稀土钛矿型复合氧化物对汽车尾气所排放的NO CO等具有良好的催化转化作用 可以替代昂贵的重金属催化剂用作汽车尾气催化剂 三 室内空气净化 光催化剂可
5、以很好地降解甲醛 甲苯等污染物 纳米TiO2的降解效果最佳 其经光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧化膜能与细菌细胞或细胞内组成成分进行生化反应 使细菌头单元失活而导致细胞死亡 并且使细菌死亡后产生的内毒素分解 利用纳米TiO2的光催化性能不仅能杀死环境中的细菌 而且能同时降解由细菌释放出的有毒复合物 在医院的病房 手术室及生活空间安放纳米TiO2光催化剂可具有杀菌 除臭作用 纳米二氧化钛 附着在汽车发动机 排气管 转化器标等表面 直接将汽车产生的CO 氮氧化物等分解 减少汽车排放污染 用于建筑物 在透水的多孔混凝土砌块表面7 8mm深度掺入50 以下的纳米TiO2粉 这种砌块具有很好的去除氮
6、氧化物NOx等有害气体的功能 四 应用于石油脱硫催化剂和充分燃烧燃油的催化剂 以半径为55 70mm的钛酸钴合成的催化活体多孔硅胶以Al2O3陶瓷作为载体的催化剂 经它催化的油品中硫的含量小于0 01 达到国际标准 利用EPS纳米燃油装置 燃油可以得到充分的燃烧 不仅减少了燃油量 而且还减少了燃油燃烧不充分带来的大量CO NO SO2的排放 对大气污染的防治起到重要作用 五 用作纳米燃油添加剂 纳米燃油添加剂可以大幅增加动力 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 采用创新的纳米微乳化技术生产的第一代多用途燃油添加剂 可以全面解决辛烷值强化剂 清净剂和节油添加剂所要解决的问题 还可以整体改善发动机的性能 谢谢大家
