分析能源和環境催化研究中的吸附量熱應用

李雨薇

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

關鍵詞 能源與環境催化；吸附量熱；應用研究

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

1 能源和環境催化研究

能源和環境問題逐漸尖銳化是現今社會的一個主要現象，也是現今亟待解決的問題，針對這一現狀進行研究的內容較多，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轉變、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。環境催化就是針對環境污染以及環境中存在的、不利環境發展的問題，利用各種催化劑、催化材料進行不同催化反應來控制以及緩和。能源和環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，根據吸附量熱這一性質，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 能源和環境催化研究的吸附量熱應用研究難點

在能源與環境催化研究過程中，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、能源與環境催化的難以控制等，將會直接影響能源與環境處理中達到的最終效果，導致能源與環境催化過程中出現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較為不穩定等多種原因[2]。

2.1 研究的復雜性

能源和環境問題較多，種類較為復雜，需要處理以及解決的對象不一致，在此過程中，發生的反應以及應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，無法形成一個穩定的調整模式或者一個能夠適用各種環境的公式，總結而言就是由于研究的復雜性，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、催化反應條件、pH、能源處理方式、能源種類、催化劑種類以及環境問題嚴重性等等，因為這些因素之間的不統一性，會發生成千上萬種可能性，導致能源與環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較為精確的獲取，進而無法進行定量的控制以及調整活性中心，催化反應的控制效果較低，能源問題以及環境問題的解決效果更不理想。

2.2 研究技術以及人員支持的低配性

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

3 能源和環境催化研究中的吸附量熱應用分析

3.1 能源和環境催化研究中的吸附量熱應用之增加催化劑的應用范圍

能源和環境研究中發現：同種催化劑在不同反應中所表現出來的活性不同，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條件下，由于反應的主體不同，反應的量不同，反應的材料不同，以及反應的條件不同，導致活性中心出現相應的差距。對于進一步推動催化劑的發展較為不利，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揮的主要作用就是對催化劑所有性質進行全面分析調查，進行數據的記錄，確定其中主要影響催化效率、發生催化反應的核心物質，進行該種催化劑制備方式的調整，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，提升催化劑的應用范圍，將成本較低以及效果較高的催化劑進行應用，減少該方面研究的成本，提高研究的進展速度[4]。

3.2 能源和環境催化研究中的吸附量熱應用之調整催化劑適用條件

能源和環境催化研究中的吸附量熱應用另一個方向就是調整催化劑的應用范圍，在各種類型的催化劑使用過程中，所需要的反應條件各不相同，對于設備的要求以及對于成本的要求相對較高，為促進能源和環境催化的進一步發展，進一步推動能源問題以及環境問題的解決，就需要降低催化劑的環境要求。對于某些特定的反應需要使用特定的催化劑。吸附量熱在該情況中所發揮的主要作用以及應用方向就是通過對催化劑中加入其它物質進行研究，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 結論

能源和環境催化研究中的吸附量熱應用范圍較多，并且所發揮的作用極為重要，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展空間。

參考文獻

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

[2]于萍.懸浮/細乳液聚合法構建微納米復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.面向化工能源與環境的納米多孔材料的分子設計及定向制備[J].北京化工大學學報，2013.