納米氧化銅催化揮發(fā)性有害物質

 納米氧化銅UG-Cu01對一氧化碳、乙醇、乙酸乙酯等揮發(fā)性物質的完全氧化起到催化作用。揮發(fā)性有機化合物(VOCs)包括以氣態(tài)形式存在于空氣中的各種有機化合物，它與人類的生存環(huán)境和人身健康密切相關，如臭氣、毒氣以及大氣中的臭氧等環(huán)境問題都與VOCs排放有關。它們主要來自汽車和使用有機溶劑、涂料、燃料的加工業(yè)，如CO是汽車尾氣的主要成分之一，而乙醇和乙酸乙酯的混合物則是印刷廠排放的主要廢氣之一。因此為了凈化環(huán)境， VOCs的排放受到嚴格限制。而減少這些排放物的有效方法之一就是催化將其完全氧化。Larsson P.O.等的研究發(fā)現(xiàn)CuO/TiO₂對CO， C₂H₅OH， CH₃COOC₂H₅等的完全氧化具有良好的催化作用，特別是摻雜Ce的CuO/TiO₂，其催化性能更強，它不僅能增強CuO的催化活性，而且能穩(wěn)定載體TiO₂的表面積。

CO是汽車尾氣的主要成分之一，CuO作為一種非貴金屬催化劑具有相當高的催化活性，王月娟等對ZrO₂負載的幾種過渡金屬氧化物的結構和催化性能的研究表明，催化劑的氧化-還原性能隨載體上負載的過渡金屬氧化物的不同而不同，CuOx在CO的氧化過程中具有高活性。而CeO₂是較好的助催化劑。

添加納米氧化銅UG-Cu01的Zr-Ce-O類復合氧化物催化劑對一氧化碳的氧化反應催化性能和結構的影響得出，氧化銅與鈰鋯氧化物存在著較強的相互作用，不僅提高了氧化銅和氧化鋯的還原性，也提高了催化劑對一氧化碳的氧化活性。

納米氧化銅UG-Cu01用于對甲醇的催化氧化發(fā)現(xiàn)：在溫度達到210℃時，納米CuO相對于普通CuO表現(xiàn)出很高的催化活性，這樣高的活性是由于其表面積是普通CuO的100倍。

采用化學氣相沉積法制備Cu₂O-CuO和CuO納米薄膜(厚度約250 nm)，發(fā)現(xiàn)其在低溫下對環(huán)己胺的氧化具有很高的催化活性和選擇性。

NO危害大、污染范圍廣、消除難。多年來，人們一直在尋找一種脫NO催化劑，用催化還原的方法消除NO。從熱力學上分析NO是不穩(wěn)定的，其分解反應的活化能較高。因此，采用催化分解的方法消除NO是一種較便利而又可行的手段。早在80年代Iwamato等就發(fā)現(xiàn)了CuO-ZSM5對NO分解有很高的活性并報道了在此催化劑上碳氫化合物能選擇性地還原NO。近年來，研究者選擇不同的載體和不同的碳氫化合物，在催化NO分解方面做出了不少有價值的工作。其中載體包括常用的CeO₂， A1₂O₃，碳氫化合物有C₃H₆，CO等。

近年來，半導體多相催化作為一項新的污染治理技術，日益受到重視。納米TiO₂是一種性能良好的光催化材料，在紫外光照射下可有效的降解水體中的污染物。然而，由于TiO₂的帶隙較寬(約3.2ev)，吸收閾值光波長小于400nm，對太陽光的利用率不高，材料表面的光生電子和光生空穴易復合等問題，影響了TiO₂多相光催化反應產(chǎn)業(yè)化的進程。艾仕云等采用摻雜納米CuO對TiO₂催化劑進行修飾，結果表明，由于Cu離子摻雜后提高了TiO₂對氧的吸附能力，減少了納米粒子表面電子與空穴的復合，從而加速了光降解反應。

張守民等]研究了CuO和Cr的摻雜條件下，TiO2對對硝基苯胺的降解過程。結果表明通過超聲制備的Cu-Cr-Ti復合氧化物具有良好的光催化性能，活性高于純銳鈦礦TiO2。

因此CuO雖然本身不具有光催化活性，但是摻雜在TiO₂，ZnO這些主催化劑中，能夠使光生電子的壽命增長，大大提高光催化活性。