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作者：鞏義市盛世凈水材料有限公司時(shí)間：2025-08-20 17:16:08
臭氧（O?）作為一種強(qiáng)氧化劑，廣泛應(yīng)用于水處理、空氣凈化、食品加工等領(lǐng)域，但殘留臭氧可能對(duì)人體健康和設(shè)備產(chǎn)生潛在危害，因此分解臭氧的催化劑至關(guān)重要。在各類臭氧分解催化劑中，銅錳（Cu-Mn）基催化劑因其優(yōu)異的活性、穩(wěn)定性和成本優(yōu)勢(shì)，成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。
臭氧分解反應(yīng)機(jī)理：
銅錳催化劑分解臭氧的過程遵循表面催化反應(yīng)路徑：
吸附與活化： 氣相 O? 分子吸附到催化劑表面（特別是 Mn3? 位點(diǎn)）。
電子轉(zhuǎn)移與O-O鍵斷裂： 吸附的 O? 從 Mn3? 或鄰近的 Cu? 獲得電子，導(dǎo)致 O-O 鍵斷裂，生成一個(gè)活性氧原子（O*）和一個(gè) O? 分子： O? (ads) + e? → O? + O* (ads)。
活性氧清除： 關(guān)鍵的步驟是活性氧原子 O* 被催化劑表面還原（主要由 Cu? 完成），生成晶格氧或直接與另一個(gè)活性氧結(jié)合，并釋放 O?：2O* (ads) → O? 或 O* (ads) + Cu? → Cu2?-O2?（隨后表面氧物種可被另一個(gè) O? 或還原性氣氛再生）。
催化劑再生： Cu2? 可以被另一個(gè) O? 分子或從 Mn 位點(diǎn)傳遞來的電子還原回 Cu?，完成催化循環(huán)。錳的變價(jià)（如 Mn3? 氧化為 Mn?? 后，再?gòu)?Cu 或氣相獲得電子還原）也參與此再生過程。整個(gè)循環(huán)的核心是 Cu?/Cu2? 和 Mn3?/Mn??（或 Mn2?）氧化還原電對(duì)之間的協(xié)同。
