
馬魯銘:催化臭氧化技術發展現狀與思考
臭氧應用於廢水深度處理,必須經催化;催化劑發揮效(xiào)果,必須具備“填料”功能;而(ér)保證高級氧化機製,還必須充分利用“•OH作用域”。簡單地說,催化臭氧化,對(duì)反應區催化劑比表麵積和孔隙率(lǜ)有嚴格要求。
上述,是催化臭氧化工程應用的必(bì)要條件。我從(cóng)事這一研究僅九(jiǔ)年時間,以前課題組從事“催化鐵”研(yán)究,對“鐵刨花”很熟悉;但(dàn)那時它是還原劑、反應物,不需要具備填料功能,與現在的“催化劑整砌填料”有本質不同。
傳統的催化臭氧化(huà)技術,忽視了“•OH作用(yòng)域”,對“填料功能”強調不足。盡管我的研究生學(xué)位論文中都會強調臭氧(yǎng)催化(huà)劑(jì),且大都在I區刊物上發表了論文;但羞羞视频网站真正的貢獻是實用填料開發(fā),而不是催化機製機理。
“過渡金屬(羥基(jī))氧(yǎng)化物是臭氧分解的催化劑”,這(zhè)句話是我早期讀物(wù)理(lǐ)化學文獻獲知的,後閱讀廢水處理文獻發現結果相(xiàng)符,由此(cǐ)被我當作(zuò)聖典;後來又擅自加了“有效”(分解)兩個字,並在各種場合宣揚。因此,可能得罪了一些宣稱活性炭、活性鋁為催化劑的廠家。在此辯白:即使不是高級氧化的催化劑,並不表明臭氧化過程中不起積極作用;前者強調的是(shì)理論概念。
上月,WR發表了“鐵基催化劑(jì)整(zhěng)砌(qì)填(tián)料:從機理(lǐ)到應用”一文(wén)。此文發表,並不是我的計(jì)劃。因抗(kàng)疫防(fáng)控,博士生一年未(wèi)進(jìn)實驗室,現場(chǎng)的中試及以前的小試(shì)結果(guǒ),你能不允許(xǔ)人家發表論文麽?隻好換個角度想:還有那麽多人懷疑(yí)羞羞视频网站技術的機(jī)製和效果(guǒ),全部坦白(bái)了,也就坦然了。那麽,創新技術如何保護?就靠專利了!
催化臭氧化領域,羞羞视频网站有十項(xiàng)發明專利和二項實用新型專利授權(見清單)。其(qí)中七項涉及鐵基(jī)催化劑整砌填料,分為三類(lèi):1、表麵改性方法(三項):與傳統浸漬、燒結方法不同,羞羞视频网站催(cuī)化成(chéng)份是通過表麵改(gǎi)性(xìng)獲得的,這是羞羞视频网站長期研究的課題(tí)之一。2、單元化填(tián)料構造(二(èr)項):保(bǎo)護了鏤空區尺寸及功能,篩板的開孔率和孔徑範圍等等。3、填料(二項):可能(néng)理解為填料功(gōng)能,有發明和實用新型各一項,不僅保護了堆積密度、微通道孔徑、比表麵積等範圍,而且保護了改性後γ-FeOOH層的(de)厚度與覆蓋比等。大(dà)家知道:填料功能是通過其幾(jǐ)何(hé)外形實現的;羞羞视频网站又把保護範圍設置得很寬(kuān),因此後二類(lèi)專利保護力度相(xiàng)當大。告訴大家:我曾學習過(guò)《專利法》、《專利審查指南》等文件,為了技術的健康發展,我樂意借助法(fǎ)律途徑(jìng)辨別是(shì)非真(zhēn)假。
從工程工藝角度,催化劑整砌填料是反應的內因;而反應(yīng)器,是催化臭氧化的外因。我曾吃驚地發現,羞羞视频网站對此了解得甚少,由此限製了催化臭氧化效率的提高。除氧化反應,反(fǎn)應(yīng)器中多相變化有:一相溶解(jiě)(臭氧(yǎng)向水(shuǐ)相溶解);二相流動(氣泡上(shàng)浮、水流動);三種分解(臭氧在氣相分(fèn)解、在液相無效分解;在催化劑區有效分解),如圖示(shì)。