負(fù)載型稀土臭氧氧化催化劑在水處理中的應(yīng)用進(jìn)展

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催化臭氧氧化技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型高效的水處理技術(shù)，是對(duì)臭氧氧化的改進(jìn)和強(qiáng)化，可將水中難以用臭氧單獨(dú)氧化或降解的微量、高穩(wěn)定性有機(jī)污染物徹底氧化分解去除，克服單一臭氧氧化技術(shù)的局限性，提高臭氧氧化反應(yīng)速率。

 

催化臭氧氧化能力主要取決于催化劑及其表面性質(zhì)。根據(jù)使用的催化劑在反應(yīng)體系中的形態(tài)，可分為均相催化劑和非均相催化劑。均相催化劑因難分離、易引起二次污染、處理成本高等缺點(diǎn)，應(yīng)用受到限制，而非均相催化劑因易于分離回收、可多次循環(huán)使用、處理效果顯著等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。目前研究較多的非均相催化劑為負(fù)載于載體上的過(guò)渡金屬及其氧化物等，能強(qiáng)化對(duì)有機(jī)物的吸附，有效促進(jìn)臭氧的分解和產(chǎn)生更多的羥基自由基，但面臨實(shí)際復(fù)雜多變的工業(yè)廢水時(shí)仍存在處理效率低，特別是在處理難降解有機(jī)污染物的過(guò)程中不可避免會(huì)產(chǎn)生氧化副產(chǎn)物，影響催化效率的同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致二次污染等。如何有效提高非均相催化劑的催化臭氧氧化能力，改善水質(zhì)凈化效果是廣大科研工作者亟待解決的難題。近年來(lái)，稀土在環(huán)保中的應(yīng)用研究越來(lái)越多，我國(guó)作為稀土大國(guó)，在稀土材料的開(kāi)發(fā)上有著巨大優(yōu)勢(shì)。特別是以稀土及其氧化物為活性組分的非均相臭氧氧化催化劑的相關(guān)研究獲得了較大進(jìn)展。研究表明，在水污染治理過(guò)程中，稀土及其氧化物的加入不僅加快了臭氧的分解速率，而且有利于提高負(fù)載活性組分的表面分散度和催化劑活性。

這是由于稀土元素獨(dú)特的4f電子層結(jié)構(gòu)和鑭系收縮的特征，在催化反應(yīng)中可為電子轉(zhuǎn)移提供通道，使其作為催化劑活性組分時(shí)表現(xiàn)出良好的催化性能，并在一定程度上增強(qiáng)活性組分與載體之間的相互作用，提高活性組分在載體表面的分散度，增大催化劑的比表面積，促進(jìn)催化劑活性的提升。負(fù)載型稀土臭氧氧化催化劑在降低催化臭氧氧化技術(shù)的處理成本、提高催化臭氧氧化效率等方面具有巨大的應(yīng)用前景，但迄今為止這方面的報(bào)道并不是很多。