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金属基催化剂在臭氧氧化反应中的应用机理研究进展
目录
一、文档概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2金属基催化剂在臭氧氧化体系中的角色概述．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.3文献综述范围与结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
二、金属基催化剂的类别与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.1贵金属基催化剂的组成与结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.1.1钌、铂、钯等单金属催化剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.1.2双金属及合金催化剂的协同效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.2过渡金属氧化物催化剂的多样性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2.1铁基、铜基、锰基氧化物的物化性质．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.2.2尖晶石型与钙钛矿型复合氧化物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.3非金属改性金属催化剂的进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
2.3.1碳负载金属催化剂的制备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
2.3.2金属有机框架衍生催化剂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
三、臭氧氧化反应的作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.1臭氧分子的活化路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
3.1.1直接氧化与间接氧化的区分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
3.1.2羟基自由基的生成与作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.2金属基催化剂的催化机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
3.2.1表面金属位点的臭氧吸附与分解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.2.2电子转移过程对反应速率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.3反应中间体的鉴定与反应动力学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.3.1活性物种的捕获实验分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51
3.3.2反应路径的动力学模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54
四、金属基催化剂的性能优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56
4.1组分调控与结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
4.1.1金属比例优化对选择性的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60
4.1.2纳米化与多孔结构的构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61
4.2表面修饰与载体工程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63
4.2.1酸碱改性对表面活性的增强．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
4.2.2碳材料、氧化物载体的适配性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4.3反应条件对催化效能的调控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.3.1pH值与温度对反应效率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
4.3.2水体基质的干扰与抑制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73
五、典型应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76
5.1废水中有机污染物的降解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
5.1.1染料废水的深度处理效能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
5.1.2药物残留的矿化路径研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
5.2气相臭氧催化分解的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
5.2.1室内空气净化中的催化剂性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
5.2.2工业废气中VOC
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