高浓度臭氧分解催化剂制备与性能研究(3)
1.2 臭氧分解的方法
有关臭氧分解方法的研究，其主要分解方法有：
1.2.1 活性碳法
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积，能与气体（杂质）充分接触，从而赋予了活性炭所特有的吸附性能，使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。所以，活性炭作为吸附材料[1,2,3]，常用于工业生产中。该方法虽然简单方便，但是使用时间一长，活性碳容易失去活性，需要经常更换或脱附再生，并且只适用于低浓度臭氧。再加上这种方法受湿度、气流、压力、浓度等因素的影响较大，有相当的局限性，而且在高浓度时易爆炸。
1.2.2 热分解法[4]
臭氧在30℃即开始分解，并且随温度的升高分解速度加快，对于高浓度臭氧的分解为得到高的分解率，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。该装置的缺点在于费用高，使用能耗大。
1.2.3 电磁波辐射分解法[4]
采用紫外线或1200nm~1300nm的近红外线照射臭氧，在光的激发下，臭氧先转化为单线态O2，再转化为基态O2。这种方法产物只有O2，利于环境保护，但是电磁波辐射大，对人体的危害大；成本高，设备文护昂贵。
1.2.4 药液吸收法[4]
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成为另一个危害环境的难题，形成二次污染。
1.2.5 催化法分解臭氧[5]
不同的催化剂分解臭氧有不同的特点，适用条件不同，性能也各不相同。催化法分解臭氧使用寿命长，费用低（非贵金属催化剂），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，是较为理想的方法。
1.3 国内外催化分解臭氧的各类催化剂
1.4 含锰催化剂的制备方法
1.4.1 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。
1.4.2 浸渍法
将活性组分物质的硝酸盐加加入甲基纤文素作为分散剂，把称重后的载体直接浸于浆液中，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。此方法制备工艺简单，直接通过浸渍方式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。
1.4.3 分步浸渍法
将活性组分物质的复合硝酸盐加加入甲基纤文素作为分散剂，把称重后的载体直接浸于浆液中，将载体内浸入第一种活性组分，翻转再浸，重复3次以上，吹脱残液，干燥，重复三次，于空气氛围中煅烧后，再按上述浸渍过程将载体第二种活性组分浆料，翻转浸渍后，煅烧得到催化剂。此方法制备工艺比较复杂，但由于两种活性组分物质为梯度生成，其独特的梯度结构利于催化性能的提高。
1.5臭氧分解催化剂的活性
研究表明，金属氧化物比其相对应的金属活性要高，对于单一金属氧化物，Ag2O、NiO、Fe2O3、Co3O4、CeO2、MnO2等P型半导体氧化物具有更高的O3催化活性，其原因可能是O3这类氧化物上更容易获得电子，形成带负电荷的中间体；复合金属氧化物的催化剂活性比单一氧化物有明显提高，尤其是与MnO2共同作为活性组分时，催化剂活性更是大大提高，这也验证了MnO2是O3分解非常有效活性组分；另一方面，催化剂的活性也会随着活性组分加入量的增加有一定提高，当加入量到达一定程度时催化剂活性也会趋于一个稳定区间。