難聞的汽車尾氣可以“變干凈”嗎?
馬路上太多的汽車不僅會造成交通擁擠,還會污染環境,尤其是那尾氣,真是難聞。
當然,尾氣很冤枉,因為這跟汽車“喝”的燃油有關。
燃油就好比汽車的功能飲料,有了他,汽車才能跑起來,但同時也排出了尾氣污染物。
這些污染物不但難聞,還會損害人們的身體健康,擴散到大氣里,更可能產生霧霾、酸雨等。所以要想辦法讓它們在離開汽車前“變干凈”。
科學家們想出了辦法,他們利用污染物之間“相生相克”的關系,把一氧化碳、氮氧化合物、碳氫化合物等污染物“變身”成無色、無味也無毒的水、氮氣和二氧化碳。
不過,這樣的變身需要“貴金屬催化劑”的幫助才能實現。
那么,只要有貴金屬催化劑,汽車尾氣就可以“變干凈”了嗎?
還不夠!
在《三國演義》里,劉備是蜀軍的統帥,但他在排兵布陣、運籌帷幄時離不開神機妙算的軍師——諸葛亮。
解決汽車尾氣難題也一樣。“統帥”離不開“軍師”,如果沒有“儲氧材料”這位“軍師”的輔佐,那么貴金屬催化劑也會無計可施。
汽車開開停停,有時尾氣里的氧氣太多,氮氧化合物就會抱著氧氣不撒手,“躺平”不動;有時氧氣偏少,一氧化碳和碳氫化合物又會抱怨“吃不飽、肚子餓”,就地“耍賴”。
多虧有儲氧材料的存在。在氧過量時,這位足智多謀的“軍師”會用它像“八卦陣”一樣的晶體結構鎖住部分氧,再將它們在需要氧時釋放出來。這樣,整個過程就不會受到“軍需物資”時多時少的困擾了。
“神機妙算”的儲氧材料又是由什么物質制成的呢?答案就是二氧化鈰。
二氧化鈰中的鈰是稀土的一種。稀土是中國的戰略資源,鈰正是中國稀土礦中儲量最大的一類。
可惜的是,在20世紀70年代,中國因技術跟不上,提煉不出高純度的稀土產品,不得不低價出口稀土礦,再以幾十倍甚至幾百倍的價格從國外買來提純后的產品。
這肯定是一筆不劃算的買賣!
能不能買國外的技術呢?沒想到的是,對方不僅開出天價,還要求我們不能自己賣提純后的產品,只能由他們處理。
太憋屈啦!
“我們要自己研究開發,而且要比他們做得更好,給國家爭口氣!”當時已年過半百的徐光憲知道這一情況后,毅然決定轉變科研方向,決心破解稀土分離提純的“密碼”。
可是,這個“密碼”哪有那么容易破解啊,但徐光憲只說了一句:“再難也要上!”
為了破解“密碼”,他查閱大量文獻,做了上萬張文獻卡片,反復深入地分析、歸納、總結……3年后,徐光憲率領團隊終于找到了開啟“密碼”的鑰匙,創造性地提出了“串級萃取理論”!
理論雖然有了重大突破,但如何真正實現大規模生產呢?我們真的可以解決這項世界性難題嗎?
大家覺得,為了找到實際生產和理論相結合的依據,徐光憲已經進入“走火入魔”的境地。
在很長一段時間里,他沉默寡言,苦思冥想,沒有節假日,沒有周末,每周工作超過80小時,白天泡在實驗室里做實驗,晚上就琢磨實驗結果和技術難題。
工廠和實驗室的同事開玩笑說:“我們跟著徐老師,白天是體力勞動者,晚上是腦力勞動者?!?/p>
功夫不負有心人。徐光憲和他的團隊創建了“稀土萃取分離工藝一步放大”技術,使原本非常復雜的生產工藝“傻瓜化”。
也就是說,這邊放入稀土原料,另一邊就可以源源不斷地生產出各種高純度的稀土產品。世界級難題就這樣被一舉攻克!
為了推廣新技術,徐光憲在全國開辦“串級萃取”講習班,無償貢獻他的科研成果。這個在國外被視為最高機密的稀土分離技術,一下子成為很多鄉鎮企業都能掌握的工藝,中國成了稀土生產大國和出口大國,國際稀土產業的格局發生了改變。
此后。經過科學家們不斷攻克難關。先進的國產儲氧材料終于成為最可靠的“軍師”。在“軍師”的幫助下,尾氣終于可以干干凈凈地從汽車里出來啦!
相信在不遠的未來,隨著科技的不斷進步,我們能找到更便捷、成本更低的辦法,讓汽車尾氣徹底變成大自然的清新氣息!
來源:科普中國
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