一氧化氮?dú)怏w是常見(jiàn)的大氣污染物質(zhì)之一，而甲烷氣體也不例外。無(wú)論一氧化氮?dú)怏w還是甲烷氣體的排放，都會(huì)威脅到環(huán)境。如果能夠利用合理的方法催化這兩種氣體，就能實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。那么如何才能催化一氧化碳和甲烷氣體呢？

 

  之前的一項(xiàng)研究結(jié)論認(rèn)為，畜牧業(yè)應(yīng)為超過(guò)51％的溫室氣體排放負(fù)責(zé)。甲烷是這些氣體的最重要部分，然后才是黑碳和一氧化氮。按20年的平均數(shù)字，甲烷產(chǎn)生的熱量比二氧化碳多72倍。按5年的平均數(shù)字，甲烷將會(huì)更加強(qiáng)大，產(chǎn)生熱量比二氧化碳要多100倍。甲烷也是天然氣的主要成分，在天然氣鉆探操作和管道運(yùn)輸過(guò)程中存在甲烷泄漏到大氣中的現(xiàn)象。石油公司有時(shí)會(huì)排空甲烷氣體或者將其作為廢氣燃燒。目前，全美1/4的甲烷排放來(lái)自于石油和天然氣產(chǎn)業(yè)。 合理有效的降低甲烷的排放，催化一氧化氮和甲烷氣體體能實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。


  氮氧化物(NOx)為一般人們所熟知的空氣污染物，本實(shí)驗(yàn)欲探討在低溫下(100℃以下)，以光驅(qū)動(dòng)的方式是否也能達(dá)到選擇性還原的目的，運(yùn)用原位傅轉(zhuǎn)換紅外線光譜儀(In situ Fourier TransformInfrared Spectroscopy)，可以觀察反應(yīng)中間體，進(jìn)而瞭解反應(yīng)機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)用熱水解法（thermal-hydrolysis method）製備光觸媒純二氧化鈦和1wt%白負(fù)載的二氧化鈦。光觸媒催化反應(yīng)是以紫外光為光源。本實(shí)驗(yàn)觀察在25、50 及100℃下，甲烷與一氧化氮同時(shí)吸附在二氧化鈦與1wt%白負(fù)載的二氧化鈦上。照光后，大部分的甲烷在光催化反應(yīng)中形成甲酸及二氧化碳。一氧化氮在吸附時(shí)變成二氧化氮、雙牙基亞硝酸和單牙基硝酸，照光后雙牙基亞硝酸消失，取而代之的是雙牙基硝酸、單牙基硝酸以及氰酸鹽NCO 的產(chǎn)生，許多文獻(xiàn)視其為選擇性吸附之中間產(chǎn)物，又加上本研究也觀察到NH2，故推測(cè)在本實(shí)驗(yàn)中，照光可以促進(jìn)部分催化一氧化氮變成氮?dú)?/a>，進(jìn)而達(dá)到低溫選擇性還原的目的。