高浓度臭氧分解催化剂制备与性能研究(4)
影响催化剂本身活性的有很多因素，主要有：
1.5.1 不同催化剂前体
由于不同的锰盐溶液具有不同的酸碱性，在浸渍、干燥、煅烧过程中，他们将于载体发生不同作用,研究表明，以Mn(Ac)2为前体制得的催化剂催化性能更好，其原因就在于其上催化活性组分锰的高分散性。
1.5.2 煅烧温度
煅烧温度将音响载体上活性组分的晶型及其在催化剂表面的分散，高温时催化剂易出现烧结，影响活性。在一定温度范围内，煅烧温度对催化剂活性影响并不明显，但是一般可以找到一个最佳值，既能保证催化剂表面状态，也能够保证催化活性的稳定。
1.5.3 反应温度
研究表明，高温有利于臭氧分解反应，但会增加成本并不可取，因此应尽量制备能在室温下有效分解臭氧的催化剂。
1.5.4 湿度
人们制备的催化剂大多在低湿度条件下催化性能好，但随温度的增加催化剂活性急剧下降，寿命降低。人们认为是催化剂表面形成的液膜阻碍了O3的分解，导致催化剂活性迅速下降。研究表明，湿度对催化剂火星的影响随着反应的进行逐渐变大。
1.5.5 臭氧浓度
高浓度的O3分解率相对低浓度的O3较低，因次制备出臭氧浓度在一定范围内变法时能保证臭氧分解的稳定性和高效性，也是主要研究方向之一。
1.6臭氧分解催化剂催化机理
1.6.1 低湿度条件下臭氧的催化分解机理
在低湿度条件下，臭氧分解的催化活性位是催化剂表面的Lewis酸位，臭氧在这些活性位上吸附并立即分解，产生吸附态原子氧，原子氧继续与臭氧反应生成吸附态过氧物种，最后该过氧物种在催化剂表面脱附。其分解过程为：
HO*+O3 K1 HO4-
HO4- K2 HO2*+O2
O3+HO2* K3 HO*+2O2
HO*+ HO2* K4 H2O+O2
1.6.2 高湿度条件下臭氧的催化分解机理
在较高湿度下，表面羟基的反应决定了整个O3分解反应的进程。催化剂表面羟基是臭氧分解的主要活性物种，臭氧通过氢键与它作用产生吸附态的HO4*，然后HO4*分解为HO2*，HO2*再与臭氧作用使反应继续。
1.7 选题思路
1.7.1 选题背景与意义
国经济在过去10多年的高速发展，付出了严重环境污染和过量资源消耗的高昂代价。环境污染已先于GDP超过美国，成为全球污染最严重的国家，并对国民的生命健康及今后的经济持续增长形成了巨大威胁。环保自然成为2013年“两会”最热门的话题之一，中国政府也已将节能环保产业列为中国七大战略性新兴产业之首，并将2013年GDP增速降到7.5%，治理环境污染是一个重要原因。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。活性炭吸附法简单方便，活性碳易失活，需要经常更换或脱附再生，并且只适用于低浓度臭氧，不适合高浓度臭氧的吸附；对于热分解法，需在燃烧中将气体加热至400℃，通过热分解或燃烧发生氧化还原反应，除去臭氧，此操作工艺要求装置能耗大、成本高。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；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。
2013年3月29日，新任国务院总理李克强表示，把让群众呼吸洁净空气、喝干净水、吃安全食品作为发展的重要内容。因此，高浓度臭氧分解催化剂的实际应用旨在净化空气，让人民呼吸洁净空气，符合民生需求。不仅能大幅度的提高残留高浓度臭氧的分解能力，降低空气污染，实现环境保护；同时，兼顾对空气中的甲醛、氮化物、硫化物的分解也具有良好的分解效果，进一步净化空气、净化生活，提高人们生活质量。