作业帮在三氧化铝催化剂中加入二氧化钛成分对催化剂的性能有哪些影响
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/25 04:28:39
在三氧化铝催化剂中加入二氧化钛成分对催化剂的性能有哪些影响
在三氧化铝催化剂中加入二氧化钛成分对催化剂的性能有哪些影响
在三氧化铝催化剂中加入二氧化钛成分对催化剂的性能有哪些影响
光催化剂纳米二氧化钛对环境污染的净化功能
由于纳米TiO2除了具有纳米材料的特点外,还具有光催化性能,使得它在环境污染治理方面将扮演极其重要的角色.
1.1、降解空气中的有害有机物.近年来,随着室内装潢涂料油漆用量的增加,室内空气污染越来越受到人们的重视.调查表明,新装修的房间内空气中有机物浓度高于室外,甚至高于工业区.目前已从空气中鉴定出几百种有机物质,其中有许多物质对人体有害,有些是致癌物.对室内主要的气体污染物甲醛、甲笨等的研究结果表明,光催化剂可以很好地降解这些物质,其中纳米TiO2的降解效率最好,将近达到100％.其降解机理是在光照条件下将这些有害物质转化为二氧化碳、水和有机酸.纳米TiO2的光催化剂也可用于石油、化工等产业的工业废气处理,改善厂区周围空气质量.
1.2、它可以降解有机磷农物.这种70年代发展起来的农药品种占我国农药产量的80％,它的生产和使用会造成大量有毒废水.这一环保难题,使用纳米TiO2来催化降解可以得到根本解决.
1.3、用纳米TiO2催化降解技术来处理毛纺染整废水,具有省资、高效、节能,最终能使有机物完全矿化、不存在二次污染等特点,显示出良好的应用前景.
1.4、在石油开采运输和使用过程中,有相当数量的石油类物质废弃在地面、江湖和海洋水面,用纳米TiO2可以降解石油,解决海洋的石油污染问题.
1.5、用纳米TiO2可以加速城市生活垃圾的降解,其速度是大颗粒TiO2的10倍以上,从而解决大量生活垃圾给城市环境带来的压力.
1.6、一般常用的杀菌剂Ag、Cu等能使细胞失去活性,但细菌被杀死后,可释放出致热和有毒的组分如内毒素.内毒素是致命物质,可引起伤寒、霍乱等疾病.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、手术室及生活空间细菌密集场所安放纳米TiO2光催化剂还具有除臭作用.
1.7、纳米TiO2由于其表面具有超亲水性和超亲油性,因此其表面具有自清洁效应,即其表面具有防污、防雾、易洗、易干等特点.如将TiO2玻璃镀膜置于水蒸气中,玻璃表面会附着水雾,紫外线光照射后,表面水雾消失,玻璃重又变得透明.在汽车挡风玻璃、后视镜表面镀上TiO2薄膜,可防止镜面结雾.实验表明,镀有纳米TiO2薄膜的表面与未镀TiO2薄膜的表面相比,前者显示出高度的自清洁效应.一旦这些表面被油污等污染,因其表面具有超亲水性,污染不易在表面附着,附着的少量污物在外部风力、水淋冲力、自重等作用下,也会自动从TiO2表面剥离下来,阳光中的紫外线足以维持TiO2的薄膜表面的亲水特性,从而使其表面具有长期的自洁去污效应.这一特性的开发利用将改变人们对涂层功能的认识,从而给涂层材料带来-次新的革命.今后将广泛应用于汽车表面涂层、建筑物玻璃外墙等.由于纳米TiO2光催化剂具有良好的化学稳定性、抗磨损性能好、成本低、制备的薄膜透明等优点,已成为目前最引人注目的环境净化材料,更重要的是能直接利用太阳光、太阳能、普通光源来净化环境.总之,随着纳米材料和纳米技术基础研究的深入和实用化进程的发展,特别是纳米技术与环境保护和环境治理进一步有机结合,许多环保难题诸如大气污染、污水处理、城市垃圾等将会得到解决.我们将充分享受纳米技术给人类带来的洁净环境.
�\x17�\x08o\x10a\x02\x08P�\x11���\x11-family:"Times New Roman";mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>,超过同类非纳米复合Al2O3-SiC-C浇注料12t的水平,目前正在国内其他铁厂高炉沟上推广应用.
3,ZrO2/ZrO2复合及Cr2O3/MgO-Cr2O3复合耐火材料
ZrO2质定径口扩径快速率决定着小方坯连铸的寿命.分析表明,扩径的主要原因是制品强度低,气孔大,因此采用纳米技术降低ZrO2质定径水口的气孔,有望能提高其使用性能.
纳米二氧化锆（VK-R30Y3）复合后的ZrO2定径水口坯体,经1500℃×6h烧成后与纳米复合前的ZrO2定径水口经1800℃×6h烧成后的体积密度和显气孔率相同,且纳米复合后试样经800℃×6h烧成后,其中的显气孔率从19%降到11%.其孔径和孔容均变小,多数集中在10nm.可见,纳米氧化锆（VK-R30Y3）主要充填于气孔中起着充填作用并促成烧结.
MgO-Cr2O3质耐火材料的烧结机理为蒸发-凝结过程,由于Cr2O3在高温烧结条件下存在着易蒸发性及高的蒸发速率,因此一般的镁铬质耐火材料均存在显气孔率高、孔径大、体积密度低等缺点,从而影响着其抗熔渣的侵蚀性能.纳米技术对降低镁铬质耐火材料的显气孔率、提高其体积密度有利（见图9）,从而有望能提高处理后的镁铬砖的抗渣性能.从显微结构上看,不管经多少温度处理,用MgO-Cr2O3溶胶处理后的孔周围均形成了一层致密的MgO-Cr2O3质沉积层.
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4,包覆纳米氧化物薄膜石墨
碳具有不易被钢水和熔渣所湿润以及高的导热性能等特征,加入到以氧化物为主的浇注料中能使其性能得到大大的改善,因此,目前含碳浇注料的研究和开发已成为耐火材料行业中的一个热点.由于水对石墨表面的不湿润性,使石墨在浇注料中难于分解,影响浇注料的流动性,这已成为妨碍含碳浇注料进一步发展及应用的首要问题.
为对石墨表面进行改性处理,通过各种无机盐的水解,在天然鳞片石墨表面包覆纳米氧化物薄膜.
各种氧化物纳米薄膜包覆的石墨经500℃处理后,其表面包覆的氧化物均以无定形的方式存在,包覆于石墨表面的氧化物与石墨形成了C-O-M(M代表金属)键,具有化学吸附的特征.石墨经纳米氧化物包覆后颗粒形状发生了变化,其平均粒度增加,表面分数维数增加.图11（a）为未包覆的石墨,图11（b）为三氧化二铝包覆石墨,图11（c）为三氧化二铬包覆石墨,图11（d）为二氧化钛包覆石墨,图11（e）为二氧化锆包覆石墨.
纳米氧化物包覆石墨与水的湿润角相对于未处理石墨都大大地降低,包覆三氧化二铝的石墨表现出更为良好的亲水型,分散稳定性能高.
另外,包覆纳米三氧化二铝（VK-L30）的石墨的氧化反应表观活性能提高,抗氧化能力增强.石墨表面包覆二氧化钛对抗氧化性无大的改善,包覆纳米二氧化锆和三氧化二铬的石墨的抗氧化能力降低,这是二氧化锆和三氧化二铬对碳-氧反应的催化作用造成的.
采用纳米技术能制备性能更优的耐火材料.纳米粉体确实对耐火材料的性能有明显的提升作用.