臭氧知识
臭氧水中放入臭氧催化剂后臭氧水浓度下降原因
臭氧水中放入臭氧催化剂后臭氧水浓度下降原因
在臭氧催化氧化实验中，将臭氧催化剂放入反应器后，臭氧水浓度会下降是什么原因呢?臭氧催化剂在臭氧水处理过程中的作用是促进臭氧分解，生成羟基自由基（·OH）等高活性氧化物种，这些物种能够更有效地矿化有机污染物。然而，当臭氧催化剂加入到臭氧水中时，臭氧水浓度下降的原因可能包括以下几点：
1. 催化分解：催化剂可以促进臭氧分解，生成羟基自由基等活性物种，这些物种在反应过程中会消耗臭氧，导致臭氧浓度下降。
2. 加速传质：催化剂的存在可能会加速臭氧从气相传递到液相的过程，提高臭氧的利用率，从而在短时间内消耗更多的臭氧，导致浓度下降。
3. 臭氧散逸：催化剂可能会改变臭氧在水中的分布，增加臭氧的散逸，尤其是在反应初期，臭氧的散逸量较大，导致液相中的臭氧浓度下降。
4. 化学反应速率：催化剂的加入可能会加快臭氧与有机物的反应速率，使得臭氧在反应过程中快速转化为其他物质，从而导致臭氧浓度下降。
综上所述，臭氧催化剂的加入通过促进臭氧分解、加速传质、增加臭氧散逸和加快化学反应速率等方式，导致臭氧水浓度下降。这种现象在实际应用中可能有助于提高臭氧的利用率和处理效率，但也需要控制好催化剂的用量和反应条件，以避免过度消耗臭氧和影响处理效果。
引用
引用
Zhang等利用高比表面积、可折叠的石墨毡(GF)为载体，采用等体积浸渍法制备了MgO/GF催化剂。在中性条件下降解双酚A(BPA)的过程中发现，与单独臭氧化过程相比，加入MgO/GF催化剂可以使BPA和COD的去除率分别增加40.0%和31.6%。通过加入羟基自由基猝灭剂———叔丁醇，间接证明了MgO/GF/O3体系主要遵循羟基自由基的反应机理。同时对反应过程中溶解臭氧浓度进行检测，发现加入催化剂后溶液中的臭氧浓度始终处于较低水平。因此，作者认为MgO/GF可以提高臭氧化效率的原因主要是催化剂表面的碱性位可以促进臭氧分解产生·OH，如下述方程式所述。
式中：MgO/GF－OH表示催化剂表面的碱性位，M代表中间体。
Shen等采用热分解法制备了一种Mg掺杂ZnO的催化剂(MgZnO)。在中性条件下以异烟肼(INH)为模拟废水，研究了不同臭氧化过程中INH的去除率。结果表明，加入MgZnO催化剂之后可以显著提高臭氧化降解INH的效率。作者分析了不同条件下溶液中溶解臭氧浓度，发现相同条件下加入MgZnO催化剂后，溶液中的溶液臭氧浓度均会有不同程度的下降。因此推测该催化剂表面存在某些表面活性位点可以诱导臭氧分解为活性氧自由基。
