《中国科学•技术科学》论文接收

发布时间:2019-01-29浏览次数:19

    由硕士生周冬、单超博士等主要完成的论文《铈钛氧化物介孔毫米球的制备及其催化臭氧氧化特性与机理》近日被《中国科学·技术科学》接收。 

    臭氧直接氧化难以彻底降解水中有机污染物,因此需要发展催化臭氧氧化技术以实现污染物的高效降解和矿化。为解决粉体催化剂流体力学性能差、难分离、易流失/堵塞的瓶颈问题,同时兼顾广泛使用的鼓泡反应器对催化剂粒径、形状、孔结构、稳定性、机械强度等方面的要求,本研究开发了以廉价无机金属盐为原料的前驱体溶胶预混-海藻酸水凝胶球模板法, 通过在溶胶阶段提前导入高浓度金属氧化物前驱体, 解决了无机金属盐在凝胶后无法大量导入的缺陷, 实现了Ce-Ti双金属氧化物介孔毫米球催化剂的经济制备, 成本相比现有技术有机醇盐浸渍法呈现数量级的下降,并大幅简化了制备流程。采用气泡柱反应器,以草酸为羟基自由基探针,结合多种表征手段,考察了该新型催化剂催化臭氧氧化的特性,探究了煅烧温度、Ce-Ti元素比例对催化剂催化性能影响,结果表明无定形材料催化活性高于晶型材料,催化活性与表面酸性位点密度呈正相关,阐明了羟基自由基为该材料催化臭氧氧化的主要活性物种。此外,相较于单独臭氧化,该催化剂催化臭氧氧化降解双氯芬酸等四种毒害有机污染物的反应速率和矿化率均有显著提高,展现出优良的应用前景。本研究为发展可规模量产的无机介孔毫米球催化剂和相应高效催化臭氧氧化水处理技术提供方法和参考。研究得到了国家重点研发计划和江苏省自然科学基金的资助。