高温度条件下臭氧分解催化剂(锰、银)的制备及性能研究

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近年来,臭氧化技术在各领域的应用日趋广泛,但排放到环境中的尾气仍然含有一定量的臭氧。臭氧作为剧毒性气体,低浓度的臭氧即对人类及生存环境构成直接威胁。因而处理高湿度的含臭氧的尾气已成为必要。催化法是一种有效的分解臭氧的方法。本论文用几种方法制备了含锰和银的臭氧分解催化剂,并考察了它们在高湿度条件下(相对湿度95%)对高浓度臭氧(浓度>20mg/m3)的催化分解活性。用分步浸渍法制备的MnOx—AgOx/堇青石催化剂活性最高,在臭氧浓度25mg/m3,相对湿度>95%时,500h内的分解率保持在~100%。XRD表明活性组份在载体表面分散性良好,XPS分析表明MnOx与AgOx发生了相互作用,协同催化分解高湿度下的臭氧。该催化剂具有制法简便、稳定高效、经济耐用的优点,是较理想的臭氧分解催化剂。本文对臭氧在催化剂表面的分解机理进行了初步讨论和研究,认为高湿度条件下,MnOx—AgOx/堇青石催化剂表面上发生的是多相催化反应。水作为一种反应物,参与了催化分解反应,生成的活性物种.OH和.O2H在催化剂表面局部的多相区域里自由活动,使链催化反应顺利平稳地进行下去。
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