臭氧催化方法介绍

臭氧氧化技术在水处理领域广泛应用，因其能够与不饱和双键的有机物发生加成反应，并在水中生成羟基自由基(·OH)，可无选择性地分解有机物为二氧化碳、水和可生物降解的小分子化合物。臭氧单独使用时，羟基自由基产生量有限，需要催化剂或光照等条件诱导产生。臭氧高级氧化法的机理基于催化/激发臭氧的分解和羟基自由基生成的增强。本文总结了目前常见的臭氧催化方法，以供大家参考。

为什么需要使用催化剂

臭氧单独使用时，需要催化剂或光照等条件诱导是因为，单独使用臭氧反应速率较低且具有选择性。而羟基自由基具有极高的反应活性，可以与几乎所有类型的有机物(乙烯、脂质、芳香、脂肪族)和无机物(阴离子和阳离子)反应。因此，通过催化剂或光照等条件诱导产生羟基自由基，可以大大提高臭氧氧化法的氧化效率，更好地去除水中的有机物。

臭氧催化方法分为“均相催化”和“非均相催化”。

均相催化

均相催化臭氧氧化过程催化剂所用金属离子主要为过渡金属离子。在这个过程中，溶于水中的过渡金属离子催化臭氧分解反应产生羟基自由基，以及金属离子与有机物之间形成络合物，然后进行最终氧化反应。均相催化过程催化剂与反应体系难以分离，催化剂消耗量大，且会通过催化剂流失而引入新的金属离子污染，因此，在水处理应用中受到较大的限制。

非均相催化

非均相催化臭氧氧化体系具有无二次污染、催化剂流失量少，且可回收重复利用、处理成本低等优点。非均相臭氧氧化催化剂主要包括金属氧化物(MnO2、TiO2、Al2O3)，以及负载型金属或金属氧化物(如 Cu-Al2O3、Cu-TiO2、Ru-CeO2、V-O/TiO2、V-O / 硅胶和 TiO2/ Al2O3、Fe2O3/ Al2O3)。不同金属d 轨道填充电子不尽相同，只有能形成强反馈键的金属才具有较好的催化臭氧氧化效果。介孔材料因其表面积大、孔结构均匀和热稳定性高等优点可用作催化臭氧氧化的有效催化剂/载体。

以上，是本文总结的臭氧催化方法。