鉬基催化劑用於控制環境污染物

最近在EcoMat雜誌上發表的一篇綜述指出使用鉬基催化劑以更好地控制水和空氣污染物方面的一系列新發展，同時還探索了一系列有可能優化Mo基材料並用於高效催化劑的方法。

空氣和水污染使重要的生態系統、食物鏈和人類生活所需的環境處於危險之中，為最緊迫的全球環境問題之一。水污染往往來自於重金屬離子、難降解的有機污染物和細菌 - 來自工業和廢水處理過程的有毒有害污染物，它們不會自然分解。這個問題因水體的富營養化而變得更加複雜，富營養化會導致大量細菌繁殖的有利條件，進一步污染和不利於水質。

空氣污染主要由揮發性有機化合物（VOC）、氮氧化物（NOx）、硫氧化物（SOx）和二氧化碳（CO₂）組成，這些污染物主要來源於化石燃料的燃燒。二氧化碳作為一種溫室氣體的影響已被廣泛記錄在案，大量的二氧化碳對地球的氣候產生了實質性的影響。

為了應對這些問題，已經開發了一系列技術和方法，包括旨在解決水污染問題的活性炭吸附、超濾和高級氧化工藝（AOPs）；以及在正在進行的空氣污染鬥爭中經常使用的熱催化、光催化和電催化技術。

催化劑是許多這些方法和技術的核心，而二硫化鉬（MoS₂）、二氧化鉬（MoO₂）、三氧化鉬（MoO₃）、碳化鉬（MoCx）和鉬粉等鉬基催化劑在過去幾十年中被廣泛使用。

鉬基材料為控制水污染提供了很好的潛力，在AOPs中作為先進的催化劑和助催化劑被常規使用。這些材料也是許多芬頓或類似芬頓反應的關鍵，包括MoS₂、MoO₂和鉬粉在內的材料的獨特特性被用來支持污染物降解、消毒和重金屬離子的還原等過程。

需注意的是，鉬基催化劑為解決冶金廢水帶來的風險提供了一種有希望的手段，這些廢水通常包括大量極毒的高價金屬離子。這些離子對人類健康造成重大傷害，並可能破壞當地的生態系統，因此需要開發和實施能夠有效去除重金屬離子的強大、可靠和高效的催化劑。

鉬基催化劑為這種污染提供了一個潛在的解決方案，支援和促成物理吸附、化學氧化還原反應和光催化反應等反應和過程，能夠去除重金屬並使其無害。Mo催化劑已被廣泛用於支持用氨減少氮氧化物的發展，以及通過應用熱催化、光催化和電催化進行二氧化碳轉化。

MoO₃也是促進和穩定工業NH₃-SCR催化劑V₂O₅-MoO₃(WO₃)/TiO₂的核心，同時，由於Mo的低毒性、最低成本和大比表面積，Mo基分子篩的使用已經取得了許多進展。

減少二氧化碳的產生對解決空氣污染問題至關重要，而鉬基催化劑在一系列二氧化碳轉化技術中提供了極好的潛力。

例如，MoS₂可用於CO₂電化學還原和光還原，而MoCx在CO₂水力發電和將CO₂轉化為有用的燃料產品方面具有良好的潛力。

許多鉬基材料的主要缺點來自于圍繞成本和能力的限制，這意味著許多這些非常有益的材料只能應用於小規模或實驗室的應用。

為了充分實現它們在全球範圍內幫助解決空氣和水污染的潛力，有必要將這些系統成熟為可行的工業規模應用。這些催化劑的放大和優化將是實現其廣泛使用的關鍵。隨著技術的進步和它們的應用越來越多地融入到普通的工業流程中，鉬基催化劑的特性促使人們越來越多地研究它們在控制一些環境污染物方面的用途。

• < 前一頁
• 下一個 >