摘要：纳米光催化技术属于现代社会当中一种新兴的处理大气污染物的技术，纳米光催化技术在大气污染治理当中起着很重要的作用。本文主要介绍纳米光催化技术在大气污染治理中的应用，并提出了具体的参考建议，希望可以推动我国大气污染治理事业的发展进步。
关键词：光催化技术；纳米；环境污染物
引言
大气污染已经成为了一种世界性的问题，世界各国的人民都开始寻找解决环境污染问题的方法。目前已经开发出了很多的新技术和新方法，纳米光催化技术就是其中的一种。其是一种环境净化技术，能够降解环境当中的污染物，通常都会应用到N型半导型材料。
1纳米光催化反应原理
光催化剂通常都是由半导体构成的，在实践当中比较常见的是TiO2。这种半导体具有明显的禁带宽度，即带隙能。如果在现实当中半导体遇到了能量比较大或者是带隙能的光照的时候，半导体上面的纳米粒子价带上的电子会因为这一种原因而被激发，发生跃迁的现象。从价带的性质来看，其具有强氧化性，而就导带电子的性质来看则是具有强还原性，所以这两者都会直接同反应物发生作用。半导体催化剂上面还存在其他的电子给体以及电子受体，而上述两者可以起到一种吸附性的作用。
2纳米光催化的关键技术以及应用
2.1选择光催化材料
纳米光催化材料的选择很多，有很多实用性比较好的产品。尤其是上述所讲的半导体光催化材料很实用，具有很高的综合性而且具有很好的光催化活性，具备稳定的化学性能以及光电化学性能。除此之外，这种光催化材料还具有耐光照性和抗腐蚀性，对人体健康没有害处，成本也相对比较低。正是因为这些原因，TiO2成为实践当中应用的最多的一种单一性化合物光催化剂。
选择光催化材料的时候要分析影响光催化材料催化活性的因素，通过国内外的研究结果可以知道，影响光催化活性的因素有三种。一是晶型的影响作用。TiO2这种材料具有两种稳定的晶型，即锐钛矿型以及金红石型。二是粒径的影响。粒径越小，其中半导体材料的单位质量包含的粒子数量就会越多，通常都会超过表面积，这种性质对于光催化剂来讲就是在表面上进行反应，所以会提高光催化剂反应速率以及效率。三是缺陷的影响。这里所指的缺陷是指半导体材料的晶体表面上的原子空位。从缺陷的性质可以看出，对于光催化活性的作用非常明显。
除了上述三种原因之外，纳米光催化剂的光催化氧化速率的影响因素也是研究光催化剂治理大气污染的一个关键性内容。污染物的具体情况会影响到光催化剂的氧化速率。比如污染物因为初始浓度不同、紫外光强度不同、空气湿度不同，以及当光催化剂应用的时候空气流速不同等都会对于大气污染的治理形成不同程度的影响。
2.2纳米光催化技术在大气污染物治理中的应用
从世界环境污染的问题来看，表现的最为明显的是温室效应、酸沉降以及臭氧层破坏这三种情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这三种情况当中，温室效应形成的原因主要是因为二氧化碳的排放量过大。温室效应的发生会造成全球气温发生变化，总体上就是让全球气温升高，地球上的冰川发生后退，海平面逐渐上升。为了控制二氧化碳的排放量，也为了解决二氧化碳给地球带来的危害，需要从很多方面着手进行。比如现在比较常见的是植树造林的方式，或者是将一些会产生二氧化碳的化石能源替换掉，换成污染相对比较小的风能、水能或者是太阳能和核能。除了这些比较常见的方法之外，还可以应用到新的技术措施，就比如利用二氧化碳催化技术，日本在这一方面就做的相对比较好。二氧化碳催化技术可以让二氧化碳和水达到合成的效果，使其生成甲醇。这样做的目的是减少大气当中存在的引发温室效应的二氧化碳，这是目前解决温室效应环境问题的一种比较新的技术思路。
大气当中存在一些酸性气体，这些酸性气体会造成酸沉降，是城市大气环境中一个非常常见的污染因子，会对居民的生存环境造成很大的影响。可以使用纳米光催化剂对酸性气体进行处理，使其最终形成对大气环境没有特别大污染的气体。从日本这一方面的研究可以知道，利用这种方法在高速公路上面设置防护墙，或者是在一些城市的建筑物墙面上涂抹光催化剂，使其消除大气当中存在的酸性气体。
臭氧层破坏的问题影响现代人们的正常生活，尤其是紫外线的问题。这当中一个最重要的影响因素就是氟利昂，氟利昂会很大程度上破坏臭氧层，形成臭氧层空洞，引起全球变暖等等问题，对于地球的生态平衡产生极为不利的影响。TiO2可以添加新的物质，即WO3，这样可以增加光催化剂表面的酸性部位，使其能够长时间地保持比较高的催化活性，而且能够保证催化活性的稳定性。
大气污染治理当中会涉及到方方面面的内容，这些内容对于大气污染的治理效果具有很重要的影响。因此就大气污染的情况要进行仔细分析，制定大气污染治理方案要建立在准确的数据之上。纳米光催化剂在大气污染治理当中的应用需要借助政府的力量，我国这一方面的研究专家要积极研究出比较好的方案措施。尤其是需要同我们的邻国日本学习，在具体的实践当中利用适当的材料进行操作，提高纳米光催化剂的效果。另外现在世界各国就大气污染治理进行了很多研究，这些研究不仅仅集中于大气污染上面，还会涉及到水污染治理。解决大气污染问题可以参考和借助水污染治理的相关方法。地球的生态系统具有循环性，因此在具体的情况下要考虑到大气污染与水污染之间的关系，找准两者之间的关系制定合理的方案和措施，提高纳米催化剂在大气污染治理中的效果，从而实现优化空气质量的目的。
结语
纳米光催化技术在世界经济发展的推动下变得越来越成熟，一些发达国家就环境污染问题进行了大量的研究，我国也是如此，为了解决环境污染问题投入了大量的人力和财力。在今后解决环境污染问题的实践当中，要发现现有技术的不足，不断更新完善技术，使其更利于实践工作的开展。
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论文作者:李瑞标
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/25
标签：纳米论文; 光催化论文; 催化剂论文; 大气论文; 技术论文; 大气污染论文; 污染治理论文; 《基层建设》2017年第17期论文;