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空气中NOx催化消除值得商榷的问题——意义和价值！？已有7人参与
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近期本人准备开展空气中NOx催化消除的研究，关注了大量关于NOx催化消除的研究工作，认为其中存在大量值得商榷的问题，甚至缺乏科学性，敬请大伙讨论并给予建议！ NO能在室温条件下很容易被O2/空气氧化成NO2（高中化学就反复学、反复考的内容，无色NO气体在有空气的作用下迅速生成棕色NO2气体），而NO2极易与H2O反应生成HNO3（3NO2+H2O→2HNO3+NO），如果同时有足够量的O2和H2O存在的情况下，NO2和NO可完全反应生成HNO3（NO2+NO+H2O+O2→2HNO3）（这是工业吸收法制备硝酸的过程，不需要催化剂和能量！）。也就是说，在湿O2/空气条件下，将NO或NO2转化为HNO3是不需要任何催化剂且在室温下就可以实现的简单化学反应过程，即使微量也会被氧化形成NO3-进入液相和固相中。再如，酸雨是怎么形成的？SO2（远比NOx更难被氧化）在光的作用下都能被空气氧化成SO3并生成H2SO4（酸雨组分之一），又何况NOx呢？ 那么，为什么还有如此多的关于催化或光催化消除NOx，且所报道的NOx消除的结果都是将NOx转化为了NO3-的研究工作呢？高中生就完全、必须具备的知识，怎么一下变成的“经典科研工作”？ 同时，如果只是将NOx转化为了NO3-，这有什么意义？水和土壤中NO3-（硝态氮）同样属于环境污染物，这样的工作只是将空气中的有害气体NOx转化为了另一种液体或固体中的环境污染物而已，并没有达到消除NOx的目的，这样的工作有什么意义？这是我的理解错误吗？敬请大侠们提供建议、批评，谢谢！ |
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heelenc
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【答案】应助回帖
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jiangyun2: 金币+3, 谢谢回帖交流，欢迎常来~ 2014-04-01 11:43:12
uren78: 金币+1 2014-04-01 17:51:23
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高中是学过NO在空气中是容易被氧化为NO2，然后NO2在有水存在时是容易被氧化成HNO3而除去。但请注意：这里的NO浓度是极高的（高中实验基本是纯的NO),而空气中的NO浓度在ppm级，而低于0.1%的NO上很难被氧化为NO2,（没有催化剂存在的情况下），因此要想氧化空气中的NO必须有催化剂。一句话总结：低浓度的NO十分不容易被O2直接氧化，因此需要催化剂。 参考文献： Therefore, oxidation of NO into NO2 at low temperature even room temperature is a prospective high-efficiency step for the removal of NO. In particular, it is practicable to remove NO in air at ambient temperature in the presence of water vapor, thus much attention has been paid to the oxidation of NO into NO2[5], [6] and [7]. However, it is difficult to oxidize NO into NO2 in air, for NO concentration even in serious polluted air is far less than 0.1%, and NO of low concentration below 0.1% is very inactive [8] and [9]. [8] M. Bodenstein Helvetica Chimica Acta, 18 (1935), pp. 743–759 Full Text via CrossRef [9] F.A. Cotton, G. Winlkinson Advanced Inorganic Chemistry Interscience, New York (1972) 355 p. |
10楼2014-03-31 20:18:59
【答案】应助回帖
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uren78: 金币+1 2014-03-30 19:30:37
jiangyun2: 金币+1, 谢谢回帖交流，欢迎常来~~ 2014-04-01 19:31:05
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| NOx在大气中不仅可以进行湿沉降形成硝酸，NOx还可以参与大气反应，如有机物在大气中的硝化；或者参与光化学反应，不仅可以形成光化学烟雾，还对大气新粒子的形成有很大贡献，大气新粒子的形成和雾霾有很大联系，而且NOx参与的大气氧化或者硝化反应形成的硝基多环芳烃等可以附着在细颗粒表面，影响我们的健康，与此同时这一过程会形成对流层臭氧，臭氧在对流层是一种重要的污染物。大气化学并不限于楼主所理解的高中化学，大气中会发生复杂的自由基反应和光化学反应等，湿沉降（形成硝酸）只是NOx大气过程中的一小部分。 |
4楼2014-03-30 19:27:35
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