以下是关于臭氧催化剂的介绍:
基本信息
定义:臭氧催化剂是一种能加速臭氧分解或促进臭氧与其他物质发生反应的物质,可使臭氧氧化过程更高效地进行。
分类:根据形态可分为均相催化剂和非均相催化剂。均相催化剂主要利用溶液中金属(离子)的催化作用;非均相催化剂主要利用固态金属、金属氧化物或负载在载体上的金属或金属氧化物的催化作用。
作用原理
吸附作用:催化剂具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能吸附废水中的有机物,使有机物在催化剂表面富集,增加臭氧与有机物的接触机会,提高反应速率5。
催化活化作用:催化剂的活性组分可以降低臭氧分解反应的活化能,使臭氧更容易分解产生羟基自由基(・OH)。羟基自由基具有极强的氧化性,其氧化还原电位高达2.8eV,仅次于氟(3.05eV),能无选择性地与废水中的各种有机物发生反应,将其氧化分解为二氧化碳和水等无害物质6。
协同作用:在臭氧催化氧化过程中,吸附作用和催化活化作用相互协同。被吸附的有机物与催化剂表面产生的羟基自由基等活性物种之间的反应更加容易进行,从而提高了有机物的降解效率7。
性能特点
高效性:能显著提高臭氧的分解速率和氧化能力,加快有机物的降解速度,提高废水处理效率,例如可以使臭氧对有机物的去除率大幅提升,分解效率比臭氧直接氧化提高2-4 倍。
稳定性:具有良好的化学稳定性和机械强度,在废水处理过程中不易溶解、流失或破碎,能够长期稳定地发挥催化作用,使用寿命长,一般可达5 年以上。
选择性:可以针对不同类型的有机物进行有选择性的氧化降解,对于一些难降解的有机物也能取得较好的处理效果。
环保性:非均相臭氧催化剂易于与水分离,不会造成二次污染,且在反应过程中无需投加其他化学药剂,符合环保要求。
应用领域
废水处理:可应用于化工园区废水深度处理、市政废水准四类水质提标、高色度工业废水处理、工业废水预处理、高盐废水处理以及VOCs 吸收液的循环处理等,能有效降低废水的 COD、色度,提高废水的可生化性。
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