论大气污染治理中纳米光催化技术的应用

胡佳旭 蒋钦凤 林卓

摘 要：结合当前我国大气污染发展情况，从自身的环境保护管理经验出发，在分析了纳米光催化技术以及其应用的基础上，论述了其他技术和光催化大气污染技术相融合来有效防治大气污染问题的对策，希望对于今后提升我国大气污染治理有所帮助。

关键词：大气污染;污染治理;治理措施;纳米光催化技术

1我国大气污染现状

结合当前我国大气污染发展的情况来看，人们越来越关注到环境保护问题，利用有效措施控制污染物的排放问题，从而改善大气环境则是必然的发展趋势。结合工业控制以及降低VOCs与NO的方法来看，主要是采用催化还原、高温催化燃烧以及低温降凝等方式。在我国经济快速发展的背景下，传统的治理方式难以满足日趋严重的大气污染问题，所以，通过对于纳米催化技术的不断研发，能将其应用在大气污染治理环节，重视新型能源的开发和利用，有效解决当前的大气污染严重的难题。

2 纳米光催化技术

2. 1技术原理

结合太阳能资源的开发和利用，将其应用在纳米光催化技术环节，能有效解决传统进行大气污染物处理的弊病，还能节省能源。相比而言，纳米催化技术具有较强的先进性，对于操控环境并没有太高的要求，能有效利用太阳能来去除大气中污染物，避免出现二次污染的问题。在进行光催化的过程中，相应的半导体材料其催化氧化过程则是涉及到如下过程。当相应的能量大于禁带宽度的光照射半导体催化剂情况下，这样就容易造成VB（价带）上的电子被激发，从而能够实现越过价带而进入VB（导带），结合相应的电子对应的空穴影响，能够产生自由电子。在这样的情况下，空穴结合电场的作用，能够有效实现从半导体的价带移动到吸附物界面的活动要求，能够满足于活泼电子结合导带移动到半导体界面中，能够实现相应的氧化、还原吸附物的作用。同时，还能结合实际进行相关的复合空穴与电子等情况。其中，对于吸附的水来说，利用价带空穴转化的作用，能够实现-0H，在氧气的作用下，而形成O2-，然后利用相應的氧化以及还原作用，能够实现相应的羟基自由基以及超氧自由基，这样就能实现污染物的降解要求。

2. 2光催化新型材料的分析

充分利用纳米材料以及量子尺寸的特点，能够实现污染物从而吸附在催化剂中。其中，TiO2具有毒性较低、种类丰富、购买渠道稳定、价格低廉、催化性较高等特点，这样可以有效进行环境净化处理工作。但在具体的应用实践过程中，还存在一定的限制。考虑到紫外光激发范围为388 nm以内，这样则造成太阳能利用受到限制，光的催化效率难以实现预期的效果。针对这方面的研究工作，可以结合实际需求来整体调控处理可见光的活性。结合当前的材料情况，利用操作有效合成相应的纳米材料，这样方能保障载流子的扩散途径进行缩短，有效实现量子效率的提升。同时，充分发挥界面的电场强度，能实现有效拓展光谱的最大值。结合实际，合理化调节优化孔深结构、催化剂表面性能、自带结构等，实现提升最大分离效率，保障实现高效、稳固的纳米催化剂的氮氧性的要求。

2. 3 光催化技术所面临的挑战

如何结合实际需求，全方位开展研发纳米光催化材料的研制显得尤为重要。当前，能应用于实践环节中案例并不多，主要焦点则是如何研制高效的催化剂。在实验环节中，为了保障具有较强的使用效率，则应明确合适的载体。在具体的光催化反应的实践中，并没有鉴定活性物质以及中间环节的产物的内容，难以得到有效的研究结果。在具体的应用环节，则应将光催化技术融合相应技术的优势，不断实现应用范围得到扩展。

3其他技术和光催化大气污染技术相融合

3. 1 技术过滤

相比于传统的过滤方法来讲，这种方式能够利用分层方式进行PM2.5的过滤处理。在具体的技术应用实践过程中，对于技术方面有着较高的要求，温度以及颗粒浓度在分层过滤环节都位于较低的工况下，这是可以结合实际需求来使用纳米纤维过滤器材。随着科学技术的快速进步，基于静电电纺丝和特殊熔喷技术已经得到一定的发展，纳米材料相继投入应用生产，其主要是通过无机纳米纤维与有机纳米纤维复合而制成。

3. 2 室内通风和污染控制

结合实际生活情况来看，室内环境对于人们的身体健康有着不可替代的重要影响。越来越多的人开始关注到室内通风以及如何有效控制污染的问题，一般来说，这项技术主要是可以从主动式、被动式等方面进行分析。具体来说，这两种方式主要涉及到如下内容：在被动系统方式中，能够有效实现自然风系统和空气净化过滤器相互组合以及辅助发展;在主动方式下，则是利用机械通风设备和室内净化设备相互融合，以便更好地发挥整体的作用。结合上述方式的通风技术应用情况，具体来说，主要是涉及到置换通风、个性化送风以及混合式通风等内容。利用混合式以及置换式的通风方式，能有效实现室内风感环境的构建，但是应该注意到如果空调温度难以下降而室内温度比较高的情况下，肯定会影响到相应的热舒适度。而对于个性化送风来说，往往具有一定的应用限制。当前，利用新型的通风技术能够有效保障人体呼吸足够的新鲜空气，充分利用纳米光催化技术的优势，能够提供高质量空气与热舒适环境，其能够实现较强的节能性，满足高温环境下的含湿量要求。

4结束语

综上所述，随着人们越来越关注到环境保护中大气污染防治的问题，我们应充分利用好纳米光催化技术的优势，全方位进行其的相关应用价值的开发以及利用，以保障满足空气污染治理的要求，从而更好地为空气污染治理做出相关的贡献。

参考文献：

[1] 韩聪， 李峰， 郭芳.  纳米TiO2光催化技术在环境污染控制中的应用[J]. 中国资源综合利用， 2019年8期.

[2] 刘楠， 李营营， 杨海龙， 等.  负载型纳米二氧化钛光催化技术 处理含乙硫醇废气工艺探讨[J]. 重庆大学学报， 2019年10期.

[3] 王耀彬. 纳米光催化技术在大气污染治理中的应用探究[J].   低碳世界， 2019年2期.

[4] 吴蕾， 陈慧， 李学硕， 等.  纳米TiO2光催化技术在生态道路中的应用研究进展[J]. 化工新型材料， 2019年1期.