单超等在催化臭氧氧化纳米复合材料方向取得进展

发布时间:2018-01-08浏览次数:114

  由潘丙才教授课题组单超博士、硕士生许友等主要完成的论文Mesoporous Ce-Ti-Zr Ternary Oxide Millispheres for Efficient Catalytic Ozonation in Bubble Column被Chemical Engineering Journal正式接收。

近年来,非均相催化臭氧氧化技术快速发展,但研究报道的催化剂多为粉体,在规模化水处理应用中受到限制。单超博士、许友等研制了介孔CeTiZr复合氧化物球形颗粒CTZO,具有毫米级粒径(0.8-1.0 mm)、适中的比表面积(180 m2/g)和抗压强度(7.6 N),可满足用于气泡柱反应器的水力学要求。CTZO中具有催化活性的Ce(III)比例显著高于CeO2。CTZO可显著提高臭氧分解速率,在气泡柱反应器中,CZTO显著加速草酸的矿化。研究表明,羟基自由基是CTZO催化氧化草酸的主要活性物种,CTZO催化臭氧氧化降解草酸过程由Ce(III)/Ce(IV)氧化还原电对所介导,电子从络合吸附态草酸传递给O3产生·OH。循环利用实验表明CTZO具有较高的催化活性和稳定性。CTZO催化臭氧氧化降解对氯间苯二酚等6种污染物均不同程度(20%-60%)强化了污染物的矿化,具有良好的应用前景。本研究成果于2018年1月8日在线发表于Chemical Engineering Journal (http://doi.org/10.1016/j.cej.2018.01.046)。