Heterogene katalytische ozonisatie (HCO) is uitgebreid bestudeerd voor waterzuivering. Onderzoekers van het Institute of Process Engineering (IPE) van de Chinese Academie van Wetenschappen en de China University of Petroleum (Beijing) hebben de mechanismen van HCO beoordeeld en een systematische en geavanceerde analyse van dit gebied gegeven. Dit werk is gepubliceerd in Milieuwetenschap en -technologie .

Hoewel er typische reactiemechanismen zijn vastgesteld voor HCO, sommige zijn alleen geschikt voor specifieke systemen. De divergentie en het gebrek aan mechanismen belemmeren de ontwikkeling van nieuwe actieve katalysatoren.

"We hebben de verschillende bestaande mechanismen vergeleken en de katalytische oxidatie van HCO gecategoriseerd in op radicalen gebaseerde oxidatie en niet-radicale oxidatieprocessen met een diepgaande discussie, proberen enkele mogelijk verkeerde conclusies te verduidelijken en de mechanismestudie te begeleiden, " zei Xie Yongbing van IPE.

In de laatste paar jaren, Prof. Xie Yongbing, Prof. Cao Hongbin van IPE en hun medewerker synthetiseerden een reeks katalysatoren voor HCO, inclusief materialen op basis van mangaanoxide, op koolstof gebaseerde materialen en composietmaterialen.

Combinatie van intensieve karakterisering van materiaalstructuur, functionele oppervlaktegroepen en katalytische activiteit, ze stelden een nieuw pad van O . voor ₃ ontbinding en mogelijke actieve plaatsen. De ontwikkelde heterogene katalysator en de geïntegreerde technologie zijn toegepast in 18 praktijkprojecten van industriële afvalwaterzuivering.

De katalytische actieve plaatsen en het adsorptiegedrag van ozonmoleculen op het katalysatoroppervlak zijn de belangrijkste aanwijzingen voor het verder ophelderen van de ₃ activeringsprocessen, evolutie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) en oxidatieroutes voor organische stoffen.

Onderzoekers bespraken verschillende soorten actieve plaatsen en de interactie met ozonmoleculen.

Bovendien, de onderzoekers beoordeelden verschillende detectiemethoden van de ROS geproduceerd in beide soorten oxidaties en hun rol bij de vernietiging van organische stoffen, en wees op enkele specifieke problemen tijdens ROS-analyse, inclusief de scavenger selectie, analyse van experimentresultaten, en enkele twijfelachtige conclusies verkregen in eerdere studies.

Ze stelden ook alternatieve strategieën voor voor het systematische onderzoek van het HCO-mechanisme, DFT-berekening en in-situ EPR-analyse, op basis van hun eerdere studies.

"Wij zijn van mening dat deze beoordeling kritische inzichten kan bieden voor toekomstige vorderingen in het ontwerp van katalysatoren en mechanistische studies van HCO-systemen, ' zei Xie.