新聞詳情
臭氧催化劑作用機理
日期：2025-03-14 23:44
瀏覽次數(shù)：446
摘要：
臭氧催化劑的作用是什么？
吸附富集：高比表面積、吸附容量高的催化劑，當(dāng)廢水與催化劑接觸時，水中的有機物首先被富集在催化劑表面，當(dāng)臭氧氧化時，作用于表面有機物的幾率更高，臭氧氧化效率提高。
催化活化：臭氧催化劑具有高效催化活性，能有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在催化劑的作用下易于分解產(chǎn)生如羥基自由基之類有高氧化性的自由基，從而提高臭氧的氧化效率。
吸附和活化協(xié)同作用：催化劑既能高效吸附水中有機污染物，同時又能催化活化臭氧分子，高效產(chǎn)生大量氧化活性的自由基，在這類催化劑表面，有機污染物的吸附和氧化劑的活化協(xié)同作用，可以取得更好的催化臭氧氧化效果。
多相臭氧催化劑主要利用多種高效金氧化物及金屬單質(zhì)為活性催化材料，采用*新立體構(gòu)架技術(shù)，在高溫條件下提高微孔數(shù)量和分布均勻度，獲得更高的比表面積。*大限度提高臭氧氧化效率，同樣氧化條件下，臭氧氧化效率提高30―60%，同樣去除率情況下，節(jié)約臭氧投加30%以上。
據(jù)悉，臭氧在工業(yè)廢水處置中應(yīng)用非常普遍，水溶液中臭氧與有機物的作用主要有兩種途徑：一種是臭氧分子的直接氧化作用；另一種是臭氧被合成后產(chǎn)生·OH羥基自在基強氧化作用。
傳統(tǒng)的臭氧氧化技術(shù)以直接氧化為主，傳質(zhì)效果差、較高的選擇性、臭氧應(yīng)用率低、投資與運轉(zhuǎn)本錢昂揚。
臭氧催化氧化技術(shù)是在氧化體系內(nèi)參加過渡金屬離子，可以對臭氧氧化產(chǎn)生明顯的催化效果，能夠催化臭氧在水中的自合成，增加水中產(chǎn)生的·OH濃度，從而進步臭氧氧化效果。
目前，催化臭氧工藝分為兩品種型：均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指在水中參加一些溶解性的過渡金屬離子以到達(dá)催化臭氧氧化的效果。非均相臭氧催化的催化劑以固態(tài)方式存在，易于別離，流程簡單，既防止了催化劑的流失，也降低了水的處置本錢。
非均相催化臭氧工程中常用的催化劑主要有：金屬氧化物和復(fù)合金屬氧化物;負(fù)載在載體上的金屬氧化物；負(fù)載在載體上的金屬；活性炭或以活性炭為載體的催化劑；多孔資料等。
其中過度金屬系列氧化物由于價錢相對廉價，原料易得，催化活性高而應(yīng)用普遍。如鈦氧化物、鐵氧化物、錳氧化物、鋁氧化物、鋅氧化物、銅氧化物、鎳氧化物等。
要想臭氧催化劑充分達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)并提供使用效率，就需要在使用之前對其進行凈化，以此來保證產(chǎn)品的純凈度達(dá)到滿意的標(biāo)準(zhǔn)，其中下述幾種是較為常見的凈化方法，具體可通過下述了解。
1、利用活性炭凈化臭氧催化劑
活性炭不僅可以凈化臭氧催化劑，他還可以凈化水，活性炭可以吸收臭氧，因為它本身是一種吸附性的材料，衰減其半衰期，工業(yè)上常常使用這種方法。具備的優(yōu)點：成本相對較低。缺點：需要經(jīng)常更換或再生，低濃度可以很好的凈化，但是高濃度容易爆炸，而且也能受到壓力、氣流、濕度的影響。
2、熱分解法凈化臭氧催化劑
熱分解發(fā)使用于高濃度的臭氧，化學(xué)的電熱解發(fā)要將氣體加熱400℃。
優(yōu)點：應(yīng)用廣泛、溫度等因素可控。
缺點：能耗高、成本高。
3、電磁波輻射分解
電磁波輻射分解可以將臭氧在光的激發(fā)下，轉(zhuǎn)化為地面氧氣。
優(yōu)點：根據(jù)不同臭氧濃度靈活調(diào)節(jié)。
缺點：能量轉(zhuǎn)換過程中能耗高。
4、藥液吸收法凈化臭氧催化劑
用硫代硫酸鈾或亞硫酸鈾吸收。
優(yōu)點：凈化純度高。
缺點：硫酸會對環(huán)境造成污染，剩余的廢液處理有是一個大問題。
以上就是，臭氧催化劑每種凈化方法的優(yōu)點和缺點，根據(jù)上述的了解，可以更加合理的進行產(chǎn)品的使用和性能的發(fā)揮。
臭氧和有機分子同時吸附在催化劑表面(復(fù)合作用)，然后發(fā)生反應(yīng)。從被還原的催化劑開始，臭氧會氧化金屬，臭氧對被還原金屬的反應(yīng)會產(chǎn)生OH。有機物會吸附在氧化的催化劑上，然后通過電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)被氧化，從而再次產(chǎn)生還原的催化劑。有機物會很容易從催化劑上脫附，然后進入本體溶液，或者被OH和臭氧氧化。
臭氧催化劑的特性。
通過大量試驗和工程應(yīng)用，篩選出催化劑載體和活性組分，采用大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)方式，保證合成的催化劑具有高機械強度和長使用壽命。多孔材料為催化劑提供了巨大的比表面積，這使得催化反應(yīng)在單位時間內(nèi)更加有效。