臭氧催化體系中沸石分解臭氧的研究

劉智武　胡斯翰　裘建平　蒙媛

摘要：考察了沸石對水中臭氧的催化分解能力，實驗研究了各個反應條件（沸石性能、反應pH值、溫度）對沸石催化臭氧能力的影響，實驗發現：沸石的存在能顯著促進水中臭氧的分解，并能催化臭氧產生成羥基自由基；沸石進行鹽酸改性能提高臭氧的分解速率，且隨著鹽酸的濃度升高而提高，主要歸因于其比表面積的增大；隨著pH 值升高，沸石催化臭氧的能力也隨之提高，但是當Ph和沸石本身的pHpzc時，沸石催化臭氧的效率最高。溫度的提高也能促進沸石催化臭氧的能力。

關鍵詞：沸石；臭氧；催化；羥基自由基

中圖分類號：X513

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）18005804

1引言

臭氧在水中可短時間內自行分解，沒有二次污染，是理想的綠色氧化藥劑＼[1＼]但是臭氧的氧化為選擇性氧化且研究也發現單獨臭氧的氧化效率偏低，因此就使得單獨臭氧在實際廢水中很難應用。如何提高臭氧的處理效率，將其應用于實際廢水處理中就是臭氧的研究方向。研究發現諸如紫外光、超聲、金屬離子、半導體催化劑聯用可以使其降解有機物的能力得到大幅提高。因此，基于臭氧的聯用處理技術已逐漸成為一種日益受到關注的高級氧化技術＼[2～4＼]。其中非均相臭氧催化技術由于經濟性得到了更多的研究，由于其在水處理中的高氧化能力、流程簡單、能耗少等優點而日益受到關注。常用的催化劑主要是過渡金屬離子及其氧化物 ＼[5，6＼]。一般認為羥基自由基（OH·）與有機污染物的反應速率要遠高于水溶液中的臭氧分子，氧化性能也比臭氧分子更強，水溶液中催化劑的存在可以加速臭氧分子分解產生OH·＼[7＼]。……