触媒式室内净化复合材料的制备及性能研究(2)
致谢 27
参考文献 28
1.绪论
1.1 臭氧处理的研究进展
由于臭氧分子的结构特点和光谱吸收特性，在光照条件下，它会迅速分解为氧气.如白天它的寿命不超过3min，若在高温、潮湿环境下，其分解则更快，但在黑暗、干燥和低温条件下，臭氧的寿命可达15h，这也是臭氧的储存或运输条件。
含量为1%以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为16h左右.随着温度的升高，分解速度加快，温度超过100℃时，分解非常剧烈，达到2700℃高温时，可立即转化为氧气。
近年来，研究者已经开展了几种臭氧处理的研究，包括活性炭吸附法，热分解法，药液吸收法，大气稀释排放法和催化分解法等。
1.1.1 活性炭吸附法
活性炭是一种固体吸附剂，它对气体液体和固体微粒(吸附质)都有一定吸附能力，可以用它来去除臭氧。
活性炭吸附法的优点：活性炭有优良的化学稳定性、热稳定性和较大的表面积；可循环使用，成本低。
活性炭吸附法的缺点：吸附剂的吸附容量有限，一般需要在低气速下运行，活性炭容易被空气中的O2氧化导致损耗，长期使用后会产生磨损，也会由于微孔堵塞丧失活性，因此需要再生处理。另外，臭氧属于小分子不利于活性炭吸附，所以一般不用这个方法除臭氧。
1.1.2 热分解法
热分解法是当前用于消除臭氧处理厂尾气所含臭氧使用最广泛的技术。他是利用臭氧在高温度下高分解率的方法来去除臭氧。他具有无二次污染，分解产物为O2的优点，但同时，这个方法的能耗大，对设备的要求和成本过高则是致命缺点。
1.1.3 药液分解法
药液吸收法是指用还原性药液和具有强氧化性的臭氧反应吸收硫酸，如硫代硫酸钠或亚硫酸钠等吸收，方法简单，但是吸收后的废液处理容易形成二次污染，成为另一个危害环境的难题。
1.1.4 催化剂分解法
催化分解法分解臭氧使用寿命长，能耗小，没有二次污染，并能满足高的分解率、长期稳定、安全、经济等要求，是较为理想的O3处理方法。现阶段，人们筛选出的具有O3分解催化活性的物质主要集中在过渡金属族，通常是像Pd、Pt、Au 的贵金属或者Mn、Co、Ni、Ag等这些过渡金属的氧化物。这些活性成分通常负载于沸石、SiO2、活性炭、γ-Al2O3或者它们的组合体上。
1.1.5 臭氧浓度检测法
（1） 比色法
比色法是根据臭氧与不同化学试剂的显色或脱色反应程度来确定臭氧浓度的方法。使用方法简单，成本低，适合一般实验室使用。但由于此方法是通过显色或褪色反应来确定臭氧浓度，所以不同的实验员对于相同实验结果的判断可能会有误差是这个方法的缺点。
（2） 检测管
将臭氧氧化可变化试剂浸渍在载体上，作为反应剂封装在标准内径的玻璃管内做成测管，使用时将检测管两端切断，把抽气器接到检测管出气端吸取定量臭氧气体，臭氧浓度与检测管内反应剂柱变色长度成正比，通过刻度值读取浓度值。
检测管用于检测空气臭氧浓度，适于现场应用，使用简便，但精度低（为±15%）是这个方法的缺点。
1.2 MnOx臭氧分解催化剂的研究进展
1.2.1 MnOx系臭氧分解催化剂的制备方法
(1) 共沉淀法
将活性组分物质的硝酸盐加入过量NH4OH使其沉淀完全，加入甲基纤文素，抽滤，再用温热蒸馏水冲洗3次，饼状产品用50ml水制成浆，得到催化剂活性组分，把称重后的载体浸于浆液中3min，翻转再浸，重复3次以上，吹脱残液，干燥，重复三次，于空气氛围中不同温度内煅烧即得到催化剂。此方法制备先制备出催化剂的活性组分，在通过浸泡的方式，通将催化剂的活性组分和载体搭建组装成催化剂，操作简易，利于工业化大生产。