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光催化技术在大气污染治理工程中的应用研究摘要：随着人类工业生产和城市化进程的加速，大气污染日益严重，不仅对人类健康造成威胁，也对环境产生了负面影响。
针对大气污染治理问题，传统的治理技术和方法已经无法满足要求，新的技术和方法逐渐得到关注和应用。
其中，光催化技术因其高效、可控、环保等优点，被广泛应用于大气污染治理工程。
本文对光催化技术进行了一定介绍，在此基础上，进一步探讨了光催化技术在大气污染治理工程中的具体应用，并结合案例进行了分析，有助于促进光催化技术在大气污染治理工程中的广泛应用，进而提高大气污染治理工作水平。
关键词：光催化；大气污染；治理1前言随着人们生活水平的提高和工业化进程的加速，大气污染问题越来越引起人们的关注。
传统的大气污染治理技术难以满足现代社会的需求，因此发展新型的、高效的污染治理技术变得非常必要。
光催化技术通过利用光催化材料在光照下产生的电子和空穴，以及催化剂表面的活性位点，将污染物分解为无害物质，从而达到净化空气的目的。
光催化技术具有反应效率高、处理效果好、无二次污染等优点，在大气污染治理中具有广泛的应用前景。
2光催化技术概述2.1光催化反应的机理光催化反应的机理主要包括以下几个步骤：（1）光吸收：光催化反应首先需要光子的激发，光子能量越大，激发的电子就越多。
当光子与催化剂相遇时，催化剂中的电子会吸收光子的能量，从基态激发到激发态，成为激发态电子。
（2）活性中间体的形成：激发态电子与催化剂分子中的分子轨道上的电子发生相互作用，形成活性中间体。
这些活性中间体通常具有高度的反应活性和选择性。
（3）氧化还原反应：活性中间体与污染物接触后，会发生氧化还原反应。
光催化反应中的氧化还原反应通常是指光致电荷转移反应（PCET）或电子转移反应（ET）。
PCET反应是指电子和质子同时转移，ET反应是指只有电子转移。
2.2光催化技术的特点光催化技术的特点主要包括以下几个方面：（1）选择性强：光催化反应是一种非常选择性的反应，可以选择性地催化某些分子的氧化还原反应，而不影响其他分子的反应。
光催化材料在环境净化中的应用第一章：简介光催化材料是一类具有特殊光电化学性质的材料，通过光照激发内部电子，产生光生载流子对并参与化学反应的过程，可以应用于环境净化领域。
本文将介绍光催化材料在空气净化和水处理两个方面的应用。
第二章：光催化材料在空气净化中的应用2.1 光催化材料在室内空气净化中的应用室内空气污染已经成为一个严重的问题，对人们的健康产生了很大的威胁。
光催化材料可以利用光照下的光生载流子对有害气体进行催化降解，有效减少有害气体的浓度。
例如，二氧化钛（TiO2）是一种常用的光催化材料，在紫外光照射下，能够将空气中的有机污染物分解为无害的物质，如水和二氧化碳。
因此，将光催化材料应用于室内空气净化可以有效降低有害气体浓度，改善室内空气质量。
2.2 光催化材料在汽车尾气净化中的应用汽车尾气中含有大量的有害气体，如一氧化碳、氮氧化物等。
将光催化材料应用于汽车尾气净化可以有效降低有害气体排放。
以二氧化钛为例，通过将二氧化钛涂覆在汽车尾气催化器表面，利用光催化材料的光电化学性质将有害气体催化降解，从而减少尾气中有害物质的排放量。
这种方法不仅可以改善空气质量，还可以减少人们接触到的有害气体，对保护环境和人体健康具有重要意义。
第三章：光催化材料在水处理中的应用3.1 光催化材料在废水处理中的应用废水中含有各种有机污染物和重金属离子，对环境和生态系统造成严重污染。
光催化材料在废水处理中可以通过光生载流子对的活化产生强氧化剂，对有机污染物进行降解，同时还可以催化重金属离子的还原和吸附，从而实现废水的净化。
例如，TiO2纳米颗粒可以催化降解废水中的有机污染物，降解效果显著。
因此，将光催化材料应用于废水处理可以有效去除废水中的有机污染物和重金属离子，净化水体。
3.2 光催化材料在自来水处理中的应用自来水中存在着各种有机物和无机物，其中部分物质对人体健康构成威胁。
利用光催化材料对自来水进行处理，可以去除有机物、杀灭细菌和病毒，同时还可以降解水中的致癌物质和异味物质，提高自来水的质量。
改性二氧化钛降解汽车尾气中NOx研究作者：周晶来源：《中国科技纵横》2016年第20期【摘要】在常温常压条件下，实验采用无机盐超声辅助水热法合成WO3/TiO2纳米复合材料，考察不同煅烧温度和不同摩尔配比对WO3/TiO2纳米光催化剂性能的影响，以NOx为目标污染物，通过考察NOx的降解效率表征WO3/TiO2纳米复合材料的光催化性能。
结果表明：在可见光照射下，合成的WO3/TiO2纳米复合材料表现出对NOx有较好的光催化性能，其中，WO3/TiO2的摩尔配比为1：1，煅烧温度为550℃时，NOx的光催化降解效果最好。
【关键词】汽车尾气光催化纳米二氧化钛氮氧化物大气颗粒物是影响人体健康、大气能见度和地球辐射平衡的重要污染物[1]。
大量的PM2.5来自于机动车尾气等排放的一次污染物及其在空气中发生化学反应而生成的二次粒子[2]。
汽车尾气排放是目前增长最快的大气污染源，汽车尾气排放的主要污染物有：一氧化碳、碳氢化合物（包括苯、苯并芘等）、氮氧化物（NO、NO2等）、微粒、二氧化硫、二氧化碳、醛类等。
另外，汽车排放到大气中的碳氢化合物和NOx在特定的气象条件下形成的光化学烟雾[3]。
光催化氧化技术是一种高级氧化技术，光催化氧化技术在处理气相污染物中已取得较大成功。
Toma等[5]研究发现，二氧化钛光催化剂可以有效的降解氮氧化物气体。
本文将通过超声辅助水热法制备纳米二氧化钛光催化剂并进行降解NOx实验，期望在光催化处理汽车尾气方面得到应用，进一步减少汽车尾气中可吸入颗粒物的排放。
1 实验实验所用的化学试剂及药品主要有硫酸钛和钨酸钠等，所需实验设备主要有电磁搅拌器、真空干燥箱、马弗炉等。
实验采用无机盐超声辅助水热法制备TiO2纳米光催化剂颗粒，主要考察煅烧温度和WO3/TiO2摩尔比对NOx降解的影响。
二氧化钛光催化剂的表征主要通过紫外-可见漫反射吸收光谱方法。
光催化性能的试验方法根据GB/T 17096-1997《室内空气中氮氧化物卫生标准》中附录A 的盐酸萘乙二胺分光光度法进行测试，测出的吸光度再根据规范中公式换算为NOx的浓度。
纳米二氧化钛光催化汽车尾气在路面中的应用摘要近年来随着经济的发展，大量汽车排放的尾气对空气的污染越来越严重。
纳米二氧化钛的光催化性质，能分解空气中的有害气体，如将纳米二氧化钛用在沥青道路中，必将对城市周围空气质量有较大的改善。
目前将纳米二氧化钛应用于路面中方式主要分为两种：一种是掺拌式，另一种是涂覆式。
本文主要论述上述两种方法在路面光催化中的应用。
关键词沥青路面；汽车尾气；纳米二氧化钛；光催化1概述汽车作为交通工具为人们的出行提供方便的同时也为人类带来了很多的问题，其中汽车尾气对环境的污染最为严重。
空气污染直接导致了雾霾天气，2013年全国雾霾天数已达52年来之最，平均雾霾天数达29.9天。
据统计仅2013年1月，雾霾事件造成的全国交通和健康的直接经济损失保守估计约230亿元。
因此开展降解汽车尾气的沥青路面的研究，对于治理空气污染、提高全民身体健康水平有着重要的意义。
2纳米二氧化钛光性质及光催化机理二氧化钛是一种能带间隙较宽的新型半导体（n型）材料，有锐钛矿型、金红石和板钛矿晶型三种常见的晶型，其化学性能稳定。
由于半导体能带不连续，在波长小于一定范围的光照射下，能吸收能量高于其禁带宽度的波长光的辐射，产生电子跃迁，形成空穴（h+）电子（e-）对，从而产生活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，易将有机物和有害气体催化分解。
TiO2的尺寸的越小，与物质接触的表面积就越大，其光催化活性也越强。
根据这一理论，若将纳米二氧化钛添加到道路材料中，在光照条件下，二氧化钛可变为催化剂，将汽车排放的一氧化碳、碳氢化合物（HC）和氮氧化物被分别分解为的碳酸盐和硝酸盐，然后吸附在路面空隙中，遇雨天即可随雨水冲走。
分解原理可表示为如下反应式：3纳米二氧化钛在路面中的应用1972年，日本学者Fujishima和Honda在N型半导体二氧化钛单电极上发现水的光电催化分解作用，立刻引起了学术界的广泛关注。
以此为契机，各国开始对光催化的研究逐步增加。
开尔纳米产品应用论文（周报）论文名称纳米二氧化钛在净化汽车尾气中的应用一、本期推介粉体：1、主要技术指标（与本论文相关联的指标）：纳米二氧化钛2、本期重点推介的性能（关键词、句）：纳米二氧化钛汽车尾气净化二、产品应用的主要内容（使用方法、简易流程等）：1、主要原理（机理）叙述：纳米 TiO2 材料具有化学稳定性好，反应活性大等特点。
纳米 TiO2 材料的禁带宽度为 3. 2 eV,对应的光吸收阀值为387. 5 nm。
只有当它吸收了波长小于或等于387. 5 nm的光子时，其吸收能量高于其禁带宽度的波长光的辐射，产生电子跃迁。
由于能量传递，将产生活性很强的自由基和超氧离子等活性氧，诱发光化学反应，产生催化作用。
活泼的自由基可以把许多难以降解的有机物氧化为二氧化碳和水等无机物。
2、使用工艺、过程描述：本试验采用了短弧氙灯，短弧氙灯能发射出很强的紫外辐射连续光谱 (紫外光波长一般为 3～390 nm)。
该光谱非常近似于太阳光的可见连续光谱。
试样:将含有纳米 TiO2 材料的试剂涂刷在模拟道路真实状况的混凝土试样表面上,混凝土试样规格为 35 cm ×30 cm ×5cm,试剂中 TiO2 质量分数分别为 10%和 20%。
汽车尾气:汽车尾气 (其中含有定量的 NOx )经干燥后直接排入实验舱中 ,试验过程中舱内气体处于密闭状态。
舱内气体压力: 105. 378 kPa。
舱内气体温度: (20 ±2) ℃。
（1）反应时间对 NOx 降解效果的影响（2）催化剂质量分数对 NOx 降解效果的影响。
在实验舱温度、压力和光照基本相同的情况下 ,改变涂刷在混凝土试件表面的 TiO2 光催化剂的质量分数 ,之后通入相同质量分数 NO的汽车尾气。
（3）3. 3 光催化剂的重复使用效率。
试验表明 ,表面涂有 TiO2 光催化剂的试样经多次使后 ,其催化剂表面活性减弱 ,表现为对汽车尾气中 NOx 的解能力明显降低。
第49卷第6期2021年3月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.6Mar.2021纳米光催化技术在治理汽车尾气中的应用耿志松(华北理工大学化学工程学院，河北唐山063000)摘要：随着我国生态文明战略的推进，汽车尾气的治理受到了广泛关注。
Ti02被认为是极具开发前景的光催化材料，研究其改性方法，有助于发挥其在尾气净化方面具有的优势。
本文简要论述了尾气对人体的危害，尾气的主要治理措施，介绍了光催化技术的发展历程，光催化降解尾气的反应机理，总结了国内外纳米光催化技术在治理汽车尾气方面的应用现状，最后归纳了纳米光催化中存在一些问题，并对该技术提出展望。
关键词：纳米TO;光催化技术；路面材料；汽车尾气；降解中图分类号：X511文献标志码：A文章编号：1001-9677(2021)06-0021-03 Application of Nanometer Photocatalysis Technologyin Automobile Exhaust ControlGENG Zhi-song(College of Chemical Engineering,North China University of Science and Technology,Hebei Tangshan063000,China)Abstract:With the development of China，s ecological civilization strategy,the management of automobile exhaust gas has been widely concerned.The nano-TiO2is considered to be a promising photo catalytic material,and the study of its modified methods can help to take advantage of its advantages in exhaust gas purification.The harm of exhaust gas to human body and the main management measures of exhaust gas were briefly discussed,the development course of photocatalytic technology and the reaction mechanism of photocatalytic degradation exhaust gas were introduced,the application status of nano-p hotocatalytic technology at home and abroad in the treatment of automobile exhaust gas was summarized,and some problems in nano-p hotocatalysis were finally summarized,and the prospect of the technology was put forward.Key words:nano-Ti02;technology of photocatalysis;pavement material;automobile exhaust;degradation随着中国经济的迅速发展，环境问题日益突岀，大气质量每况愈下。
纳米技术在环境治理中的应用前景随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严峻，给人类的生存和发展带来了巨大的挑战。
传统的环境治理方法在应对复杂的污染问题时往往存在一定的局限性，而纳米技术的出现为环境治理带来了新的希望。
纳米技术是指在纳米尺度（1 100 纳米）上研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性进行创新和应用的技术。
在环境治理领域，纳米技术具有广阔的应用前景，有望成为解决环境污染问题的有效手段。
一、纳米技术在水污染治理中的应用水是生命之源，但水污染问题严重威胁着人类的健康和生态平衡。
纳米技术在水污染治理方面表现出了巨大的潜力。
纳米材料可以用于吸附水中的污染物。
例如，纳米级的活性炭具有更大的比表面积和更多的孔隙结构，能够更有效地吸附有机污染物、重金属离子等。
此外，一些新型的纳米吸附材料，如纳米金属氧化物、纳米黏土等，也具有优异的吸附性能，可以选择性地去除水中的特定污染物。
纳米催化剂可以促进水中污染物的降解。
通过在纳米尺度上调控催化剂的结构和组成，可以提高其催化活性和选择性。
例如，纳米级的二氧化钛在光照条件下能够产生强氧化性的自由基，可将水中的有机污染物分解为无害物质。
纳米膜技术在水处理中也具有重要的应用。
纳米膜具有孔径小、分离效率高的特点，可以有效地去除水中的微小颗粒、细菌、病毒等污染物，同时还能实现水的回用和资源回收。
二、纳米技术在大气污染治理中的应用大气污染是当前全球面临的重大环境问题之一，对人类健康和气候变化产生了严重影响。
纳米技术在大气污染治理方面也展现出了独特的优势。
纳米催化剂可以用于汽车尾气的净化。
传统的汽车尾气催化剂在低温下活性较低，而纳米级的催化剂能够在较低温度下实现对有害气体（如一氧化碳、氮氧化物等）的高效转化，降低汽车尾气对大气的污染。
纳米材料可以用于吸附大气中的有害气体。
例如，纳米级的沸石、碳纳米管等能够吸附二氧化硫、氮氧化物等气体，从而减少大气中的污染物浓度。
此外，纳米技术还可以应用于空气净化设备中。
二氧化钛纳米管的制备及应用综述段秀全盖利刚周国伟（山东轻工业学院化学工程学院，山东济南250353）摘要：TiO2纳米管具有较大的直径和较高的比表面积等特点，在微电子、光催化和光电转换等领域展现出良好的应用前景。
本文对TiO2纳米管材料的合成方法、形成机理及应用研究进行了综述。
关键词：TiO2纳米管；制备；应用中图分类号: O632.6 文献标识码: APreparation and Application of TiO2 nanotubesDUAN Xiu-quan, GAI Li-gang, ZHOU Guo-wei(School of Chemical Engineering, Shandong Polytechnic University, Jinan, 250353, China) Abstract: TiO2nanotubes have wide applications in microelectronics, photocatalysis, and photoelectric conversions, due to their relatively larger diameters and higher specific surface areas. In this paper, current research progress relevant to TiO2nanotubes has been reviewed including synthetic methods, formation mechanisms, and potential applications.Keywords: TiO2 nanotubes; preparation; application自1991年日本NEC公司Iijima[1]发现碳纳米管以来，管状结构纳米材料因其独特的物理化学性能，及其在微电子、应用催化和光电转换等领域展现出的良好的应用前景，而受到广泛的关注。
