二氧化铈催化分解水中臭氧的性能研究

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1、第26卷第11期中国给水排水Vol_26No．112010年6月CHINAWATER＆WASTEWATERJun．2010二氧化铈催化分解水中臭氧的性能研究王群，杨一，刘娟防。，马军，翟学东，韩雅红，韩帮军’(1．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2．城市水资源开发利用<北方>国家工程研究中心，黑龙江哈尔滨150090；3．哈尔滨工程大学基建处，黑龙江哈尔滨150001)摘要：通过静态试验，初步探讨了CeO催化分解水中臭氧的机理，并考察了温度、H：O、SO一以及不同CeO投量对CeO：催化分解臭氧的影响。结果表

2、明，相对于羟基氧化铁催化分解臭氧以及单独分解臭氧而言，当以CeO为催化剂时，在反应开始后的1min内，由于臭氧与CeO一发生氧化还原反应，臭氧分解速率非常快；CeO抑制了0+H0体系以及高温(35c【=)下臭氧的分解，投加SO一后，这种抑制作用逐渐消除；增加CeO投量只加快了反应初期臭氧的分解，之后臭氧浓度仍较稳定。关键词：臭氧；分解；二氧化铈；催化；羟基氧化铁中图分类号：TU991文献标识码：C文章编号：1000—4602(2010)11—0130—03StudyonOzoneDecompositionCatalyzedbyCeri

3、umDioxideWANGQnn，YANGYi，LIUJuan—fang。，MAJun，ZHAIXue．dong，HANYa—hong。HANBang-jun’(1．SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China；2．NationalEngineeringResearchCenterofUrbanWaterResources，Harbin150090，China；3．DepartmentofCapit

4、alConstruction，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：Staticexperimentswereca~iedouttostudythemechanismofozonedecompositioncata-lyzedbyceriumdioxide，andtoinvestigatetheinfluencesoftemperature，hydrogenperoxide，sulfateandthedosageofceriumdioxideontheozone

5、decomposition．Theresultsshowthatcomparedwithozonea—loneandthepresenceofironoxyhydroxide，thedecompositionrateofozonebyceriumdioxideisveryfastwithin1minafterbeginningofreactionbecauseoftheoxidation·reductionreactionofozonewithCeO2．一Ceriumdioxideinhibitstheozonedecompositi

6、onathightemperature(35℃)andO3+H2O2system．Theinhibitoryeffectofceriumdioxideontheozonedecompositionisgraduallyeliminatedafteraddingsulfate．Increasingthedosageofceriumdioxidecanonlyaccelerateozonedecompositionatthebeginningofreac-tion，andthesubsequentozoneconcentrationiss

7、table．Keywords：ozone；decomposition；ceriumdioxide；catalysis；ironoxyhydroxideCeO是一种N型半导体，具有独特的萤石型晶体结构，每个金属阳离子被8个O一包围，而每个基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424—005)·130·王群，等：二氧化铈催化分解水中臭氧的性能研究第26卷第11期0则由4个金属阳离子配位。CeO具有较强的少，当没有外加物质时，臭氧量远大于原水中自由基氧化还原能力，ce很容易在Ce／Ce¨间转换，具捕获剂的量，自由基主

8、要与臭氧反应而被消耗，也使有较高的储氧和释氧能力，经高温还原后，很容易形得臭氧浓度降低。成氧缺位。近年来，CeO材料逐渐被人们重视并应CeO催化臭氧分解时，在反应1rain内分解速用到很多领域，如用于发光材料、催化剂、抛