分析能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用

李雨薇

摘 要 隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)方式的不斷更新，可使用器械以及材料的不斷增加，對于能源采集以及環(huán)境的壓力越來越大。現(xiàn)今針對這一問題研究的主要方向就是催化材料的不斷創(chuàng)新，創(chuàng)新的主要內(nèi)容就是催化材料的吸附量熱。故而本文就將針對能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用進行研究與闡述，以期為相關(guān)工作者提供理論借鑒與實際參考。

關(guān)鍵詞 能源與環(huán)境催化；吸附量熱；應(yīng)用研究

中圖分類號 TK1 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）163-0153-01

吸附量熱能夠直接影響以及控制催化劑和催化反應(yīng)的活性，加速反應(yīng)速率，以及提升轉(zhuǎn)化率。通過增加能源的利用率和污染物質(zhì)的吸收能力以及處理能力，能夠有效控制能源的使用情況，同時減少對環(huán)境造成的污染，對于進一步推進我國工業(yè)發(fā)展有直接的效果，同時也可以起到實際的緩和環(huán)境污染的作用。由此可見，進行能源與環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用研究是非常必要的。

1 能源和環(huán)境催化研究

能源和環(huán)境問題逐漸尖銳化是現(xiàn)今社會的一個主要現(xiàn)象，也是現(xiàn)今亟待解決的問題，針對這一現(xiàn)狀進行研究的內(nèi)容較多，研究的方向不一，所達到的效果也不一致，其中研究較為突出的一個方向就是催化，包括能源催化以及環(huán)境催化。能源催化就是利用各種類型的催化劑將能源進行形態(tài)轉(zhuǎn)變、提純等處理，不同類型的能源所采取的催化劑、催化材料以及進行的催化過程都存在較大的差異。環(huán)境催化就是針對環(huán)境污染以及環(huán)境中存在的、不利環(huán)境發(fā)展的問題，利用各種催化劑、催化材料進行不同催化反應(yīng)來控制以及緩和。能源和環(huán)境催化研究的主要意義在于能夠利用最為簡便的方式，對成本以及材料等提出的要求相對較小，達到的效果相對較高，并且能夠直接確定研究的方向，減少研究過程中因方向把握錯誤而引發(fā)的問題，縮短研究的時間，同時減少研究的費用。催化研究的主要方向就是吸附量熱，根據(jù)吸附量熱這一性質(zhì)，進行各種條件的控制，進行催化材料的選擇是完成研究的較為有效便捷的一種方式[1]。

2 能源和環(huán)境催化研究的吸附量熱應(yīng)用研究難點

在能源與環(huán)境催化研究過程中，較為難以控制的一個因素就是催化的具體速率以及催化的活性控制。如果無法將催化劑的催化效果在具體時間內(nèi)控制在具體的范圍，無法把握催化劑作用的主要位置、主要時段、能源與環(huán)境催化的難以控制等，將會直接影響能源與環(huán)境處理中達到的最終效果，導(dǎo)致能源與環(huán)境催化過程中出現(xiàn)的一些問題無法得到有效的控制，對于進一步加強能源的有效利用以及改善環(huán)境污染等都會起到不良影響。為解決這一問題，必須進行催化研究中的吸附量熱方面的研究。目前，該方面的研究還處于不斷推進過程中，存在著較多的問題，影響其研究的進一步開展，主要包括催化劑的種類較多、能源與環(huán)境需要處理解決的問題較多、催化過程中易受到各種因素的影響，對于該方面研究所使用的技術(shù)較為不穩(wěn)定等多種原因[2]。

2.1 研究的復(fù)雜性

能源和環(huán)境問題較多，種類較為復(fù)雜，需要處理以及解決的對象不一致，在此過程中，發(fā)生的反應(yīng)以及應(yīng)用的催化劑種類不一致，這給吸附量熱的研究造成一定的負擔以及影響，無法形成一個穩(wěn)定的調(diào)整模式或者一個能夠適用各種環(huán)境的公式，總結(jié)而言就是由于研究的復(fù)雜性，造成催化過程中吸附量熱的無法確定以及無法進行統(tǒng)一化研究。在此過程中主要受到的影響就是溫度、濕度、催化反應(yīng)條件、pH、能源處理方式、能源種類、催化劑種類以及環(huán)境問題嚴重性等等，因為這些因素之間的不統(tǒng)一性，會發(fā)生成千上萬種可能性，導(dǎo)致能源與環(huán)境的催化活性中心不一致，吸附量熱的研究方向以及研究材料也不一致，吸附量熱無法在有限的時間內(nèi)較為精確的獲取，進而無法進行定量的控制以及調(diào)整活性中心，催化反應(yīng)的控制效果較低，能源問題以及環(huán)境問題的解決效果更不理想。

2.2 研究技術(shù)以及人員支持的低配性

能源與環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用研究進展緩慢的一個原因就是技術(shù)上的支持欠缺，以及人員上的支持不足。具體體現(xiàn)就是在該方面研究過程中，需要各種精密的儀器，需要各種設(shè)備的協(xié)調(diào)合作，對設(shè)備、器械技術(shù)的先進性要求較高，但是現(xiàn)今我國該方面技術(shù)無法支持這一要求，無法滿足該項研究的需求。對于進一步推動我國能源節(jié)約發(fā)展，提高能源利用率，緩解環(huán)境污染較為不利[3]。

3 能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用分析

3.1 能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用之增加催化劑的應(yīng)用范圍

能源和環(huán)境研究中發(fā)現(xiàn)：同種催化劑在不同反應(yīng)中所表現(xiàn)出來的活性不同，所進行的催化效率以及催化作用存在一定的差異。簡單來說就是不同反應(yīng)條件下，由于反應(yīng)的主體不同，反應(yīng)的量不同，反應(yīng)的材料不同，以及反應(yīng)的條件不同，導(dǎo)致活性中心出現(xiàn)相應(yīng)的差距。對于進一步推動催化劑的發(fā)展較為不利，同時也無法進行催化劑作用的有效控制。針對這一問題，催化研究中的吸附量熱所發(fā)揮的主要作用就是對催化劑所有性質(zhì)進行全面分析調(diào)查，進行數(shù)據(jù)的記錄，確定其中主要影響催化效率、發(fā)生催化反應(yīng)的核心物質(zhì)，進行該種催化劑制備方式的調(diào)整，從而提高催化劑的催化效率以及催化范圍，減少各因素對于活性中心的影響，提升催化劑的應(yīng)用范圍，將成本較低以及效果較高的催化劑進行應(yīng)用，減少該方面研究的成本，提高研究的進展速度[4]。

3.2 能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用之調(diào)整催化劑適用條件

能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用另一個方向就是調(diào)整催化劑的應(yīng)用范圍，在各種類型的催化劑使用過程中，所需要的反應(yīng)條件各不相同，對于設(shè)備的要求以及對于成本的要求相對較高，為促進能源和環(huán)境催化的進一步發(fā)展，進一步推動能源問題以及環(huán)境問題的解決，就需要降低催化劑的環(huán)境要求。對于某些特定的反應(yīng)需要使用特定的催化劑。吸附量熱在該情況中所發(fā)揮的主要作用以及應(yīng)用方向就是通過對催化劑中加入其它物質(zhì)進行研究，進行催化劑的高活性、低條件研究，降低吸附性對于催化劑的影響，進一步降低催化劑對于溫度以及壓力的需求。

4 結(jié)論

能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用范圍較多，并且所發(fā)揮的作用極為重要，加強這方面的研究具有非常重要的意義，同時也具有極其廣泛的發(fā)展空間。

參考文獻

[1]李林，林堅，王曉東等.能源和環(huán)境催化研究中的吸附量熱應(yīng)用[C]//中國化學會第三屆全國熱分析動力學與熱動力學學術(shù)會議暨江蘇省第三屆熱分析技術(shù)研討會論文集，2011：127.

[2]于萍.懸浮/細乳液聚合法構(gòu)建微納米復(fù)合材料及其對酚類污染物的吸附行為和分離機理研究[J].江蘇大學學報，2015.

[3]任建莉，周勁松，駱仲泱等.活性碳吸附煙氣中氣態(tài)汞的試驗研究[J].中國電機工程學報，2004，24（2）：171-175.

[4]向中華.面向化工能源與環(huán)境的納米多孔材料的分子設(shè)計及定向制備[J].北京化工大學學報，2013.