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1、非均相催化臭氧氧化技术简述
非均相催化臭氧氧化技术与均相催化臭氧氧化技术相比而言,其催化剂的优点比较**,例如对**物的矿化率进行有效提升、降低水处理成本以及易于回收处理等,所以该技术受到的关注比较多。在非均相催化臭氧氧化反应中,金属氧化物型催化剂、负载型催化剂、矿物型或者改性矿物型催化剂以及活性炭型催化剂,是使用的为广泛的四种类型。
尽管相关人员在该领域内进行了大量的研究,但是对于催化反应机制的具体情况,却依然没有广泛的认同。对非均相催化剂催化臭氧分解机理进行明确,是非常有必要的,它可以提升对臭氧的利用。与此同时,整个反应的活性以及反应机理,催化剂的性能都起着重要的决定作用,对非均相臭氧催化剂的氧化基本规律进行掌握,可以提升催化剂的有效性以及经济性。
2 、非均相催化臭氧反应的影响因素
在臭氧氧化效率影响因素中,催化剂负载量是一项非常重要的指标,为了提升臭氧氧化效率,需要对催化剂负载量进行控制,如果负载量过高,就会让活性组分晶粒分布的均匀性受到影响,同时还会增加活性组分晶粒的体积,致使其在焙烧的过程中出现团聚或者烧结的情况,影响催化剂的性能。
现目前主要是将贵金属以及过渡金属等活性成分用于催化臭氧氧化中,贵金属以及过渡金属在这个过程中都可以起到提升催化效率以及降低反应活化能的作用。通常情况下,对载体的选择一般是具有较好的机械强度的支撑体,与此同时,对一定的吸附能力进行提供。相关研究人员研究出了具有较好表面性质以及高温热稳定性的改性活性氧化铝。
非均相臭氧氧化催化剂的主要制作工艺有三种,分别是沉淀法、溶胶 - 凝胶法、浸渍法等。所采用的工艺不一样,其所需要的制备条件也不就一样,因此制备工艺的不同,也造就了催化剂的催化性能之间的差异。
催化剂的投加剂量、污染物浓度、反应温度、臭氧产量及 pH 等,都是催化臭氧氧化过程中的主要影响因素。为了降低对其的影响,还应该对催化剂的投加量进行控制,通过研究我们发现,使用将聚合氧化铝作为载体的铜镍双组分催化剂对臭氧氧化进行催化,在一定的范围内,催化剂的投加量越高,污泥沉降性能越好,与此同时,TP 以及 COD 的去除率也有一定程度上的增加,**过一定的范围,催化剂投加量越高,COD 会有所下降。
在进行实验的过程中,还需要对污染物浓度、反应时间、反应温度以及 pH 等进行关注和考虑。研究人员通过采用水热法制备了纳米 a-MnO 催化剂,对臭氧氧化降解水中的双 A 进行催化,同时对不同反应条件下的降解率影响因素进行了考察,后发现,当催化剂的加入量为 100 mg/L,初始 pH8.5,反应温度为 18 ℃时,其降解效果是的。当处理质量浓度为 10 pg/mL 的双 A 溶液 120 min 去除率可以达到 74.1%。同时,通过研究还发现催化剂的使用次数越多,其活性就会随着使用次数增加而逐渐变低,催化活性具有一定的稳定性。
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