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摘 要：改革开放至今，我国经济发展突飞猛进，但随之出现的一系列环境污染问题也一一浮现，其是大气环境的污染。因此，在经济科技等不断发展的同时，解决大气环境的污染问题是重中之重。在对大气环境保护过程中，催化方法是保护大气环境中最为重要的技术方法之一。本文主要介绍了催化技术的研究现状以及近年来常用的一些催化方法，催化还原法，其中包括选择性催化还原法和非选择性还原法；催化分解法和汽车尾气的冷启动排放净化技术。
关键词：催化还原；选择性催化还原（SCR）；非选择性催化还原（NSCR）；催化分解；尾气净化
一、前言
社会各方面科学的进步以及人民生活水平的逐步提升，人类的生存环境受到的污染程度也增强。
伴随经济全球化，各地工业化发展的脚步越来越快，但与此同时，工业作业的运作向大气中排放了许多污染物。这些污染物是引起酸雨、臭氧层破环等环境生态问题的缘由。工业化的到来，导致许多锅炉和汽车尾气直接排放到空气中，据统计，全世界每年排入大气的氮氧化物就达5000万吨以上。这些氮氧化物是产生酸雨等相关环境破环的主导因素，同时，这些氮氧化物对儿童的生长发育也存在威胁，会导致很多疾病。因此若对此不采取一定的控制措施，其后果无法想象，所以高效地保护环境是当前的重大任务。现今，针对大气环境保护，化学学科在其中起到了很重要的作用，催化方法已成为环境优化最关键的技术之一。用催化方法净化大气中的污染物可直接将污染物转化为无害物。因此，环保催化技术正日益受到人们的重视，高效地使用催化技术保护环境是当下最为关注的问题。
二、催化技术研究发展现状
催化技术是当前环境保护中使用较为广泛的技术，由于工业化的发展，环境污染也日益严重。催化技术的发展主要分为三个阶段：第一阶段是在石油炼制技术发展的时期，出现了一些催化裂化、异构等，都是工业需求的催化技术；第二阶段是石油化工的大发展时期，出现的一些分子筛催化剂；第三阶段是90年代以来，该阶段成功地将催化技术使用到环境保护中，通过催化方法净化气体污染物，避免可能的二次污染现象，比如，在汽车排放尾气方面，有效地消除了氧化氮类、氧化硫类等有害物质的催化反应。同时催化技术在化工、环保等方法的社会和经济效益都有积极的作用，在以环境保护为首要的市场环境下，催化技术的深入研究工作和应用也日益广泛，从而对大气环境中污染物的控制以及汽车技术的进一步改善提供了一些合理性的建议，推进了环保时代的发展。
三、常见的催化方法
催化还原方法是在催化剂存在的基础上，通过还原剂和废气反应，将废气中的NO还原为无害的。催化还原方法一般分为选择性的催化还原和非选择性的催化还原。
1、选择性催化还原法SCR
该方法的原理就是可以选择性地将气体中的进行还原，还原成和。目前选择性催化还原方法已经取得了一定的成就，此方法在工业上称为SCR方法。例如以为还原剂的一些催化剂。SCR技术最早在日本开始使用，在理想状态下，該方法可以使氮氧化物的脱除率达到90%以上，但是实际应用中，在使用为还原剂时，由于一些其他误差，会导致净化脱除率仅为65%左右。目前为还原剂的方法已经使用广泛，但仍存在一些不足之处，比如，本身的腐蚀性很强，所以在净化时对设备的要求较高，成本自然而然也高；使用时难以控制量，所以很容易造成二次污染；这个过程的使用适用范围较狭窄，对汽车等移动源的污染物的消除难以解决。
2、非选择性催化还原法NSCR
非选择性催化还原过程是将还原剂先与气体中的氧进行反应，再与NO反应，所以，这种方法对还原剂的量的要求是很多的，另外，这种方法还会有一些其他问题，因此，通常认为这种方法只有在还原气氛下此过程才可行。一般，CO和被视为非选择性还原剂。所以该方法技术很成熟，且成本低。
3、的催化分解法
工业化时代的到来，致使许多以煤、天然气等为燃料的发电厂、煤厂等到处可见，这些厂子在运作中会排放大量的的氮氧化物，同时，机动车辆也容易产生氮氧化物。
近年来，存在一种过程，可以使NO在催化剂的作用下直接进行分解，其分解物有和，显而易见，这种过程不会产生二次污染的问题，并且相比较于其他过程来说，该过程简单易操作，所以是一种很理想的脱除NO的方法。目前，对方方法领域的探索已不少，备受关注的催化体系主要有：贵金属、金属氧化物和钙钛矿型复合氧化物以及最近取得了一定进展的金属离子交换的分子筛等。
3、汽车尾气催化净化技术
目前人民生活水平的日益改善，私家车与日俱增，汽车尾气也是目前大气环境的污染物之一。当前尾气净化技术主要是上述的催化脱除方法和汽车冷启动排放技术。当前，治理汽车尾气使用的手段是采用三元催化剂的电喷系统，三元催化器可同时吸收CO、HC和，但汽车发动时，三元催化净化器的温度未达到，所以需要解决的是减少净化器的起燃时间。
首先，考虑减少三元催化剂的起燃温度。要降低温度就需要在原有的三元催化剂的根基上增强存氧能力，加大贵金属的用量，这会在很大程度上降低程度，但此方法降低温度的程度不大。
其次，考虑采用电预热方法。使用电加热转化器可以使以金属为载体的催化剂的起燃温度在很短的时间就可达到，从而使得冷启动开始时就可减少尾气的排放。但此方法成本略高，且对其他设备等要求较高，较难做到完美。
第三，考虑开发HC吸附性的三元催化剂。HC吸附性的三元催化剂是在汽车冷启动时的温度下就可实现对尾气中HC化合物的吸附，温度变高时，被吸附的HC化合物就会氧化。所以采用此方法，汽车冷启动时的HC污染物可平均降低60%左右，所以此方法是排放量较低的汽车减少尾气的最好方法之一。
四、结束语
大气环境的治理目前是全球广泛关注的问题，催化技术也是目前研究的重点难点和热点问题。针对大气污染物中氮氧化物的催化还原方法和催化分解方法是目前使用和研究较多的脱除的方法，而对于汽车尾气的净化技术也是需要进一步研究和完善的。以上只是对常见的几种污染物的催化方法做了介绍，大气环境的治理需要全民参与，催化技术还需进一步的深入探索，但仅仅靠催化和其他一些技术是不够的，还需要发动广大人民的力量来保护环境。
参考文献
[1] 黄盼，刘先树.三效催化剂的研究进展[J].资源开发与市场.2015（03）.
[2] 王务林，赵航，王继先.汽车催化转化器系统概论[M].北京：人民交通出版社.2014.
[3] 曾佩兰，黄可龙，刘素琴等.汽车尾气净化催化剂的研究现状及其进展[J].材 料导报.2013.
[4] 蔡凤田，谢素华，王建昕等.汽车排放污染物控制实用技术[M].北京：人民交通出版社.2016.
作者简介：姓名：王颖，出生年月日：1983年10月17日，性别：女，民族：汉，籍贯：河北省承德市，学历（学位）：本科，专业：行政管理，毕业时间：2009年7月，毕业院校：中央电大。
关键词：催化还原；选择性催化还原（SCR）；非选择性催化还原（NSCR）；催化分解；尾气净化
一、前言
社会各方面科学的进步以及人民生活水平的逐步提升，人类的生存环境受到的污染程度也增强。
伴随经济全球化，各地工业化发展的脚步越来越快，但与此同时，工业作业的运作向大气中排放了许多污染物。这些污染物是引起酸雨、臭氧层破环等环境生态问题的缘由。工业化的到来，导致许多锅炉和汽车尾气直接排放到空气中，据统计，全世界每年排入大气的氮氧化物就达5000万吨以上。这些氮氧化物是产生酸雨等相关环境破环的主导因素，同时，这些氮氧化物对儿童的生长发育也存在威胁，会导致很多疾病。因此若对此不采取一定的控制措施，其后果无法想象，所以高效地保护环境是当前的重大任务。现今，针对大气环境保护，化学学科在其中起到了很重要的作用，催化方法已成为环境优化最关键的技术之一。用催化方法净化大气中的污染物可直接将污染物转化为无害物。因此，环保催化技术正日益受到人们的重视，高效地使用催化技术保护环境是当下最为关注的问题。
二、催化技术研究发展现状
催化技术是当前环境保护中使用较为广泛的技术，由于工业化的发展，环境污染也日益严重。催化技术的发展主要分为三个阶段：第一阶段是在石油炼制技术发展的时期，出现了一些催化裂化、异构等，都是工业需求的催化技术；第二阶段是石油化工的大发展时期，出现的一些分子筛催化剂；第三阶段是90年代以来，该阶段成功地将催化技术使用到环境保护中，通过催化方法净化气体污染物，避免可能的二次污染现象，比如，在汽车排放尾气方面，有效地消除了氧化氮类、氧化硫类等有害物质的催化反应。同时催化技术在化工、环保等方法的社会和经济效益都有积极的作用，在以环境保护为首要的市场环境下，催化技术的深入研究工作和应用也日益广泛，从而对大气环境中污染物的控制以及汽车技术的进一步改善提供了一些合理性的建议，推进了环保时代的发展。
三、常见的催化方法
催化还原方法是在催化剂存在的基础上，通过还原剂和废气反应，将废气中的NO还原为无害的。催化还原方法一般分为选择性的催化还原和非选择性的催化还原。
1、选择性催化还原法SCR
该方法的原理就是可以选择性地将气体中的进行还原，还原成和。目前选择性催化还原方法已经取得了一定的成就，此方法在工业上称为SCR方法。例如以为还原剂的一些催化剂。SCR技术最早在日本开始使用，在理想状态下，該方法可以使氮氧化物的脱除率达到90%以上，但是实际应用中，在使用为还原剂时，由于一些其他误差，会导致净化脱除率仅为65%左右。目前为还原剂的方法已经使用广泛，但仍存在一些不足之处，比如，本身的腐蚀性很强，所以在净化时对设备的要求较高，成本自然而然也高；使用时难以控制量，所以很容易造成二次污染；这个过程的使用适用范围较狭窄，对汽车等移动源的污染物的消除难以解决。
2、非选择性催化还原法NSCR
非选择性催化还原过程是将还原剂先与气体中的氧进行反应，再与NO反应，所以，这种方法对还原剂的量的要求是很多的，另外，这种方法还会有一些其他问题，因此，通常认为这种方法只有在还原气氛下此过程才可行。一般，CO和被视为非选择性还原剂。所以该方法技术很成熟，且成本低。
3、的催化分解法
工业化时代的到来，致使许多以煤、天然气等为燃料的发电厂、煤厂等到处可见，这些厂子在运作中会排放大量的的氮氧化物，同时，机动车辆也容易产生氮氧化物。
近年来，存在一种过程，可以使NO在催化剂的作用下直接进行分解，其分解物有和，显而易见，这种过程不会产生二次污染的问题，并且相比较于其他过程来说，该过程简单易操作，所以是一种很理想的脱除NO的方法。目前，对方方法领域的探索已不少，备受关注的催化体系主要有：贵金属、金属氧化物和钙钛矿型复合氧化物以及最近取得了一定进展的金属离子交换的分子筛等。
3、汽车尾气催化净化技术
目前人民生活水平的日益改善，私家车与日俱增，汽车尾气也是目前大气环境的污染物之一。当前尾气净化技术主要是上述的催化脱除方法和汽车冷启动排放技术。当前，治理汽车尾气使用的手段是采用三元催化剂的电喷系统，三元催化器可同时吸收CO、HC和，但汽车发动时，三元催化净化器的温度未达到，所以需要解决的是减少净化器的起燃时间。
首先，考虑减少三元催化剂的起燃温度。要降低温度就需要在原有的三元催化剂的根基上增强存氧能力，加大贵金属的用量，这会在很大程度上降低程度，但此方法降低温度的程度不大。
其次，考虑采用电预热方法。使用电加热转化器可以使以金属为载体的催化剂的起燃温度在很短的时间就可达到，从而使得冷启动开始时就可减少尾气的排放。但此方法成本略高，且对其他设备等要求较高，较难做到完美。
第三，考虑开发HC吸附性的三元催化剂。HC吸附性的三元催化剂是在汽车冷启动时的温度下就可实现对尾气中HC化合物的吸附，温度变高时，被吸附的HC化合物就会氧化。所以采用此方法，汽车冷启动时的HC污染物可平均降低60%左右，所以此方法是排放量较低的汽车减少尾气的最好方法之一。
四、结束语
大气环境的治理目前是全球广泛关注的问题，催化技术也是目前研究的重点难点和热点问题。针对大气污染物中氮氧化物的催化还原方法和催化分解方法是目前使用和研究较多的脱除的方法，而对于汽车尾气的净化技术也是需要进一步研究和完善的。以上只是对常见的几种污染物的催化方法做了介绍，大气环境的治理需要全民参与，催化技术还需进一步的深入探索，但仅仅靠催化和其他一些技术是不够的，还需要发动广大人民的力量来保护环境。
参考文献
[1] 黄盼，刘先树.三效催化剂的研究进展[J].资源开发与市场.2015（03）.
[2] 王务林，赵航，王继先.汽车催化转化器系统概论[M].北京：人民交通出版社.2014.
[3] 曾佩兰，黄可龙，刘素琴等.汽车尾气净化催化剂的研究现状及其进展[J].材 料导报.2013.
[4] 蔡凤田，谢素华，王建昕等.汽车排放污染物控制实用技术[M].北京：人民交通出版社.2016.
作者简介：姓名：王颖，出生年月日：1983年10月17日，性别：女，民族：汉，籍贯：河北省承德市，学历（学位）：本科，专业：行政管理，毕业时间：2009年7月，毕业院校：中央电大。