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催化一氧化碳和甲烷气体新方法!

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-11-26 11:46:00【

  一氧化氮气体是常见的大气污染物质之一,而甲烷气体也不例外。无论一氧化氮气体还是甲烷气体的排放,都会威胁到环境。如果能够利用合理的方法催化这两种气体,就能实现保护环境的目的。那么如何才能催化一氧化碳和甲烷气体呢?

 

催化一氧化碳和甲烷气体

 


  之前的一项研究结论认为,畜牧业应为超过51%的温室气体排放负责。甲烷是这些气体的最重要部分,然后才是黑碳和一氧化氮。按20年的平均数字,甲烷产生的热量比二氧化碳多72倍。按5年的平均数字,甲烷将会更加强大,产生热量比二氧化碳要多100倍。甲烷也是天然气的主要成分,在天然气钻探操作和管道运输过程中存在甲烷泄漏到大气中的现象。石油公司有时会排空甲烷气体或者将其作为废气燃烧。目前,全美1/4的甲烷排放来自于石油和天然气产业。 合理有效的降低甲烷的排放,催化一氧化氮和甲烷气体体能实现保护环境的目的。


  氮氧化物(NOx)为一般人们所熟知的空气污染物,本实验欲探讨在低温下(100℃以下),以光驱动的方式是否也能达到选择性还原的目的,运用原位傅转换红外线光谱仪(In situ Fourier TransformInfrared Spectroscopy),可以观察反应中间体,进而瞭解反应机制。本实验用热水解法(thermal-hydrolysis method)製备光触媒纯二氧化钛和1wt%白负载的二氧化钛。光触媒催化反应是以紫外光为光源。本实验观察在25、50 及100℃下,甲烷与一氧化氮同时吸附在二氧化钛与1wt%白负载的二氧化钛上。照光后,大部分的甲烷在光催化反应中形成甲酸及二氧化碳。一氧化氮在吸附时变成二氧化氮、双牙基亚硝酸和单牙基硝酸,照光后双牙基亚硝酸消失,取而代之的是双牙基硝酸、单牙基硝酸以及氰酸盐NCO 的产生,许多文献视其为选择性吸附之中间产物,又加上本研究也观察到NH2,故推测在本实验中,照光可以促进部分催化一氧化氮变成氮气,进而达到低温选择性还原的目的。