6月28日，北京启动“减霾在行动”公益活动，发布了全民共修《绿色生活三字经》等五个子活动。而其中最引人注目的是一度火爆朋友圈的荷兰雾霾净化塔预计将于7月份引进中国，9月初开始在北京进行雾霾处理。据悉，这座高达6.5米的雾霾净化塔设计灵感源自北京的雾霾，它能吸收空气中75~80%甚至更多的雾霾；并且，每净化30000立方米的空气只需要消耗30瓦特的电，安全节能。有趣的是，发明者奇思妙想，把这灰蒙蒙的雾霾收集起来，通过碳压缩成黑色的宝石，做成戒指，这可真是变废为宝呢！

 

对此项发明，Yahoo Makers如是报道：一个23英尺高，拿雾霾当早餐，并且以制成宝石为乐趣，是怎样一种神器呢？

 

北京是中国雾霾最为严重的地区，自雾霾被提上议题起，一直备受关注。今年6月份，环保部发布了4、5月份的京津冀、长三角、珠三角地区以及全国整体的空气质量状况；数据显示，北京的PM2.5浓度同比均下降，这是一个好的表现。

 

雾霾治理是空气净化的重要部分，氮氧化物和硫氧化物是空气污染的主要来源。由于中国是煤炭型能源国家，燃煤尾气脱硝脱硫工程成为环境保护的关键。目前常用的脱硝工程是SCR技术，它以三氧化钨脱硝催化剂为核心部分，占整个脱硝系统投资的30%左右。三氧化钨脱硝催化剂发挥的活性直接影响SCR脱硝效率，而三氧化钨在脱硝催化剂中主要是起到抗硫化、抗中毒、抗载体烧结等辅助作用，作为一种催化剂助剂存在。随着脱硝工程的不断开展和改造的深入，以及脱硝催化剂的改进，三氧化钨将在SCR系统中发挥越来越高的效用。

日前，天津一家造纸企业因违法排放工业废水，造成周边环境严重污染，而被处以50万元的罚款。据悉，该造纸企业主要从事废纸造纸，并且已有办理环保验收手续，根据要求，其产生的废水应经处理设施处理后循环使用，不能外排。然而，现场检查的数据表明总排口的悬浮物超标18倍、化学需氧量COD超标24.5倍；厂外渗坑的悬浮物超标163倍、化学需氧量超标123倍，可见其污染有多严重。

 

造纸业在国民经济中占有重要位置，其产生的废水排放量大，难处理，污染严重。目前，国内外处理造纸黑液的方法主要有：碱回收法、混凝法、酸析法、生物化学法、液膜分离法等。其中较为成功的是碱回收法，但是存在投资大、成本高、碱回收率低等不足，难以推广。

 

三氧化钨（WO₃）具有催化特性，即能作为主催化剂，发挥效用；同时也能够作为助剂，辅助催化剂，提高其活性。WO₃作为一种半导体光触媒，其禁带宽度为2.4eV~2.8eV，响应可见光，在足够光能量的照射下，电子发生跃迁，产生光生电子和光生空穴形成氧化还原体系，进而发挥催化氧化作用。研究表明，复相WO₃/α-Fe₂O₃/W光触媒对造纸废水的深度处理有良好的效果。在优化条件下，造纸废水中的COD和色度去除率分别达到68.3%和71.2%，经WO₃光触媒深度处理后的废水达到国家排放标准。尽管目前最为广泛应用的光触媒是以二氧化钛为主，但是，随着光触媒的不断深入研究，三氧化钨由于其优越的性能及无毒性等，将有望成为光催化剂的主力军。

稀土钨酸盐负热膨胀材料是指具有负热膨胀效应的稀土钨酸盐材料，稀土钨酸盐材料依照其晶体结构可以分为单斜结构和正交结构两大类，而只有正交结构的稀土钨酸盐材料才具有负热膨胀效应。

 

负热膨胀是指材料随着温度升高，体积缩小；温度降低，体积变大，与常规材料的热胀冷缩现象正好相反。负热膨胀材料可以单独用于一些需要冷胀热缩的场合，也可将负热膨胀材料与常规的正热膨胀材料按一定配比和一定的方式制备膨胀系数可以精确控制的复合材料，从而根据实际应用需要制成膨胀系数为正值、负值或零的材料。到目前为止，人们对负热膨胀材料的研究主要集中在以下几个系列：以ZrV2O7为代表的AM2O7系列，以ZrW2O8为代表的AM2O8系列、沸石系列，以Sc2W3O12为代表的稀土钨酸盐和稀土钼酸盐系列。

 

Sc2W3O12是最典型的稀土钨酸盐负热膨胀材料。采用标准的固相反应工艺，以氧化钪和三氧化钨粉体为原料，经过反复研磨混合后，在1373K下进行烧结制备。

 

稀土钨酸盐负热膨胀材料性能测试方法：

 

一是对材料粉体进行变温XDR测试，获得材料在不同温度下的晶胞参数，从而计算出其负热膨胀系数，一般称作材料的本征热膨胀系数。

 

二是采用热膨胀仪对块体材料进行测试，可直接算得其热膨胀系数，称作宏观热膨胀系数。

 

稀土钨酸盐负热膨胀材料膨胀机理：

 

可用基于桥氧原子横向热振动的“准刚性单元模式”来加以解释，膨胀力量来自于氧原子间的互斥力，它会随着稀土离子半径的增大而减弱，大离子半径的稀土钨酸盐材料会具有更高的负热膨胀性能。对于具备单斜结构的稀土钨酸盐，WO4四面体与AO6八面体之间则是共棱联接，它们在升温过程中很难发生协同摇摆运动，多面体不易发生变形，材料整体呈现不同程度的热胀冷缩的

性质。

 

稀土钨酸盐负热膨胀材料应用前景：

 

稀土钨酸盐负热膨胀材料在精密仪器制造、航空、航天、航海、通讯等高精尖技术领域有极其重要的用途。稀土和钨都是我国优势资源，稀土钨酸盐负热膨胀材料的温度范围相对较广，因而更具有发展前景，开展此类材料研究对于促进优势资源综合利用具有积极意义。未来对于此类材料的研究应注意从以下几个方面开展：

 

新的材料制备工艺的尝试。有关稀土钨酸盐负热膨胀材料的制备多采用固相反应法，需要在较高的温度下进行热处理，生产成本较高。未来需要尝试采用新的制备工艺，如湿化学法中的共沉淀法、水热法、溶胶－凝胶法等。

 

相关材料薄膜和其它材料复合的研究。目前稀土钨酸盐负热膨胀系列主要是研究粉体的制备和负热膨胀性能，将来应通过薄膜和其它材料复合来拓宽其应用范围。

 

实际应用的开拓与推广。目前对于负热膨胀材料的研究，特别是稀土钨酸盐负热膨胀材料的研究尚局限于实验室的科研阶段，距离实际应用还有很多问题需要解决，这就需要加大该类材料实际应用的开拓与推广力度，在实际应用中不断发现问题，解决问题。

 

负热膨胀机理的深入探索与完善。有关稀土钨酸盐负热膨胀的机理，当前应用比较多的是“准刚性单元模式”，未来对于此类材料负热膨胀机理的研究尚有待于深入探索与完善。