催化剂的未来发展趋势.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,催化剂的未来发展趋势,1,为什么催化剂日益流行？,资源的日益减少，需要人们合理开发、综合利用资源，建立和发展资源节约型农业、工业、交通运输以及生活体系；,经济发展使环境污染蔓延、自然生态恶化，要求建立和发展物质全循环利用的生态产业，实现生产到应用的清洁化。这些重大问题的解决无不与催化剂和催化技术息息相关。,因此，许多国家尤其是发达国家，非常重视新催化剂的研制和催化技术的发展，均将催化剂技术作为新世纪优先发展的重点。,2,催化剂的应用领域已趋向如下局面,传统的石油化工技术基本趋于成熟,，但需要新催化剂以满足原料性质变差、产品升级换代以及日趋苛刻的环保要求；,天然气化工和煤化工,在经济上还不能与石油化工竞争，所涉及的催化技术有很大的相似性；,用于高附加值化学品和药物中间体合成为主的精细化工催化技术,相对较为分散，发展迟缓，目前正在得到加强；,以环境治理和环境保护为目的催化技术,得到了广泛的重视。,3,调查报告,据统计，全世界石油加工的产值为,940,多亿美元，基本有机化工和精细化工分别,520,和,480,亿美元左右，虽然在产量上，后二者之和低于前者，但其产值已超过石油加工，而且呈上升趋势。新型催化剂、高效催化反应技术和催化新材料及催化剂制备共性技术的创新是推动这些产业发展的核心。其中，环保用催化工艺及相应的新型催化剂、催化剂制备精细化等的发展是关键，也是今后催化剂技术的主要发展方向。,4,新型催化剂 的发展趋势,炼油与化工催化剂,汽车尾气净化催化剂,光催化剂,生物催化剂,5,1,炼油与化工催化剂,近年来，以固体碱替代传统氢氧化钠等液碱催化剂已成为必然的发展趋势,煤液化催化剂的研究重点已经集中在超细粒分散型铁基催化剂的制备与加入方式上，今后的研究课题仍需在用离子交换法引入催化剂的方式、直接浸渍方法的改进、纳米级氧化铁和改性,(,硫化,),氧化铁的应用、低浓度的可促进铁基催化剂活性提高的金属的加入等方面做工作。,6,2,汽车尾气净化催化剂,首先，为提高燃料燃烧效率和减少,CO,排放，汽车发动机将逐渐采用贫燃技术。,措施如下,目前正在研究的解决方案包括,NOX,捕集、选择性还原和电热催化剂等,7,其次是设计发动机冷启动时能快速预热的催化剂。,措施如下,1,将生效的更为严格的排放限制主要是针对启动前,20,30s,尾气的净化。,2,汽车尾气转化催化剂生产商正致力于减少催化剂中的贵金属含量。,3,消除,H2S,的排放。,8,3,光催化剂,光催化作为污水治理的新技术有以下优点：,1,是作为目前研究最为广泛的高活性光催化剂二氧化钛可以吸收,4,5,的太阳光，且具有稳定性好、无毒、廉价等优点。,2,是除来源于空气中的氧以外，不需要添加其他水溶性的氧化剂就可以分解有机污染物，原理上不需要添加其他化学药品。,3,是同时进行氧化过程和还原过程。,4,是可以氧化其他高级氧化技术方法无法分解的稳定有机物。,5,是二氧化钛的杀菌作用是光催化剂的重要优点。,9,目前光催化剂开发的热点主要是：,非二氧化钛半导体材料的研究；,混合,/,复合半导体材料的开发研究；,掺杂二氧化钛催化剂；,催化剂的表面修饰；,制备方法和处理途径的探索等。,10,从光催化剂应用的前景,目前主要应用领域：,1,是二氧化钛涂层的自洁净功能。,将二氧化钛镀在建筑材料、交通工具、室内装修材料的外表，利用生活中的太阳光、照明灯光即能分解这些表层的污染物，雨水清洗即实现自洁功能。,2,是超亲水性能用于制备防雾设备。,如涂有超亲水光催化性薄膜的玻璃遇到水气时表面形成了均匀的水膜，所以镜像保持清晰。,3,是空气和水资源的净化。水处理的分类有各种不同领域，如对上下水源的处理，工厂排水、农业排水的处理等。在医学方面用来消灭病菌和病毒也受到极大的关注。,此外，光催化反应还在防腐、印刷、光储存等诸多方面有着潜在的应用前景。,11,光催化研究方向,利用多相光催化治理污染的过程不需要能源和化学氧化剂，催化剂无毒、廉价、反应物活性高、无选择性，并且可能完全矿化有机物，破坏微生物。如果找到量子效率足够高的光催化剂，该项技术将有十分广阔的发展前景。,12,4,生物催化剂,生物催化剂技术是化学生物技术的一个组成部分，作为化学合成的一种手段或工具的重要性越来越大。消费者对新产品的需求、产业界要求提高收益并降低成本、政府和行政部门对加强管理的压力以及新技术出现和科学发明等推动了生物催化剂的应用。,13,生物催化工艺对化学工业产生的影响,在传统方面，微生物和酶工艺已经被用于生物衍生将传统的化学合成转变为生物催化过程，具有费用大大节减和环境友好的优点，它可提高天然原材料的使用率。,生物催化剂在精细化学品市场中呈现出很高的增长率。,14,