传统金属催化剂
三种最好的催化剂？
三种最好的催化剂？
1（负载）金属催化剂
通过一定方式制备的金属催化剂能够促使水中臭氧分解，产生具有极强氧化性的自由基，从而显著提高其对水中高稳定性有机物的分解效果。许多金属可用于催化臭氧氧化过程中，如钛、铜、锌、铁、镍、锰等。
2 金属氧化物
金属氧化物的合理选用可直接影响催化反应机理和效率。一般金属氧化物表面上的羟基基团是催化反应的活性位，它通过向水中释放质子和羟基，发生离子交换反应而从水中吸附阴离子和阳离子，形成 Bronsted酸位，而该酸位通常被认为是金属氧化物的催化中心。下面以几种被广泛进行了研究的金属氧化物催化剂，例如TiO2、Al2O3、MnO2做详细介绍。
（1）二氧化钛TiO2
TiO2一般用作光催化反应，但是它对水中有机物的臭氧催化氧化技术也有很好的效果，既可以单独作为臭氧化反应的催化剂，又可以和紫外光一起共同催化臭氧化。
Beltran等以TiO2粉末作催化剂，研究了催化臭氧化降解草酸的效果。相对于单独臭氧氧化体系，多相催化臭氧化法对草酸的去除率和矿化程度有了极大的提升。
（2）氧化铝Al2O3
Al2O3通常被用作催化剂的载体，但有些研究者发现它同样具有一定的催化臭氧氧化的能力。Ni和Chen的研究表明，y-Al2O3的存在使2-氯酚的有机碳去除率从单独臭氧氧化的21\%提高到43\%，而且臭氧的消耗量仅为单独臭氧氧化时的一半，催化剂连续使用三次后去除效果没有明显变化。
（3）二氧化锰MnO2
在所有过渡金属氧化物中，MnO2被认为表现出了最好的催化活性，可以有效催化降解的有机物种类最多。
近年来，纳米材料的出现为开发新型高效的臭氧化催化材料提供了新的机遇，与传统的体相催化剂相比，纳米材料的使用提高了催化剂的催化效率。过渡金属氧化物纳米材料在催化领域的应用硏究已有许多文献报道。在催化臭氧化中，一些以过渡金属氧化物为活性组分的纳米催化剂，比如CO3O4、Fe2O3、TiO ZnO等取得了较好的催化效果。
3 活性炭
活性炭是由微小结晶和非结晶部分混合组成的碳素物质，活性炭表面含有大量的酸性或碱性基团，这些酸性或碱性基团的存在，特别是羟基、酚羟基的存在使活性炭不仅具有吸附能力，而且还具有催化能力。
臭氧/活性炭协同作用过程中，在活性炭的吸附作用下使臭氧加速变成羟基自由基，从而提高氧化效率。活性炭作为催化剂与金属氧化物作为催化剂进行催化臭氧化的不同之处在于对臭氧的分解机理不同：活性炭表面的路易斯碱起主要作用；而金属氧化物表面的路易斯酸是催化过程的活性点。另外，对活性炭催化体系而言，活性炭表面的吸附性能起较大作用，所以臭氧化降解效率受介质酸碱性影响较大。