В настоящей работе исследовано каталитическое разложение озона на молекулярный кислород в каталитической смеси, содержащей оксиды марганца, меди и никеля. Каталитическую активность оценивали на основе коэффициента разложения g, который пропорционален скорости разложения озона и уже был использован в других исследованиях для оценки каталитической активности. Реакцию изучали в присутствии термически модифицированных каталитических образцов, работающих при различных температурах и расходах озона. Изменения катализатора исследованы кинетическими методами и измерениями поверхности. Смесь катализаторов показала высокую активность при разложении озона на влажных и сухих смесях газов O 3/O 2. Был предложен механизм каталитического разложения озона.
ozone, catalyst, decomposition, synthesis, kinetics, mechanism, озон, катализатор, разложение, синтез, кинетика, механизм
1. S. Rakovsky, G. Zaikov, "Kinetic and Mechanism of Ozone Reactions with Organic and Polymeric Compounds in Liquid Phase”, monograph (second edition), Nova Sci. Publ., Inc. New York, 1-340, (2007).
2. C. Heisig, W. Zhang, S. T. Oyama, Decomposition of Ozone using Carbon Supported Metal Oxide Catalysts, Appl. Catal. B: Environ., 14, 117 (1997).
3. T. L. Rakitskaya, A. Yu. Bandurko, A. A. Ennan, V. Ya Paina., A. S. Rakitskiy, Carbon-fibrous-material-supported Base Catalysts of Ozone Decomposition, Micro. Meso. Mater., 43, 153 (2001).
4. R. Radhakrishnan, S. T. Oyama, Y. Ohminami, K. Asakura: Structure of MnOx/Al2O3 Catalyst: A Study Using EXAFS, In Situ Laser Raman spectroscopy and Ab Initio Calculations, J. Phys. Chem., 105, 9067 (2001).
5. R. Radhakrishnan, S. T. Oyama, J. Chen, A. Asakura, Electron Transfer Effects in Ozone Decomposition on Supported Manganese Oxide, J. Phys. Chem. B, 105 (19), 4245 (2001).
6. W. Li, G. V. Gibbs, S. T. Oyama, Mechanism of Ozone Decomposition on Manganese Oxide: 1. In situ Laser Raman Spectroscopy and ab initio Molecular Orbital Calculations. J. Am. Chem. Soc., 120, 9041 (1998).
7. W. Li, S. T. Oyama, The Mechanism of Ozone Decomposition on Manganese Oxide: 2. Steady-state and Transient Kinetic Studies. J. Am. Chem. Soc., 120, 9047 (1998).
8. B. Dhandapani, S. T. Oyama, Gas Phase Ozone Decomposition Catalysts, J. Appl. Catal. B: Environmental, 11, 129 (1997).
9. S. T. Oyama, Chemical and Catalytic Properties of Ozone, Catal. Rev. Sci. Eng., 42, 279 (2000).
10. H. Einaga, S. Futamura, Comparative Study on the Catalytic Activities of Alumina-supported Metal Oxides for Oxidation of Benzene and Cyclohexane with Ozone, React. Kinet. Catal. Lett., 81, 121 (2004).
11. S. Tong, W. Liu, W. Leng, Q. Zhang, Characteristics of MnO2 Catalytic Ozonation of Sulfosalicylic Acid Propionic Acid in Water. Chemosphere, 50, 1359 (2003).
12. W. Li, S. T. Oyama, Absolute Determination of Reaction Mechanisms by in situ Measurements of Reaction Intermediates, Top. Catal., 8, 75 (1999).
13. P. Konova, M. Stoyanova, A. Naydenov, St. Christoskova, D. Mehandjiev, Catalytic oxidation of VOCs and CO by ozone over alumina supported cobalt oxide, J. Appl. Catal. A: Gen. 298, 109 (2006).
14. Stoyanova M., P. Konova, P. Nikolov, A. Naydenov, ST. Christoskova, D. Mehandjiev, Alumina-supported nickel oxide for ozone decomposition and catalytic ozonation of CO and VOCs, Chem. Eng. Journal, 122, 41 (2006).
15. C. Subrahmanyam, D. A. Bulushev, L. Kiwi-Minsker, Dynamic Behaviour of Activated Carbon Catalysts during Ozone Decomposition at Room Temperature, J. Appl. Catal. B: Environmental, 61, 98 (2005).
16. R. H. Perry, D. Green, Perry’s Chemical Engineer’s Handbook, McGraw-Hill, New York, 1989, 3-147.
17. I. V. Martinov, S. N. Tkachenko, V. I. Demidyuk, G. V. Egorova, V. V. Lunin, NiO Addition Influence over Cement-containing Catalysts Activity in Ozone Decomposition, J. of Moscow Univ. (in Rus.), Ser. 2, Chemistry, 40, 355 (1999).
18. A. V. Zavadskii, S. G. Kireev, V. M. Muhin, S. N. Tkachenko, V. V. Chebkin, V. N. Klushin, D. E. Teplyakov, Thermal Treatment Influence over Hopcalite Activity in Ozone Decomposition, J. of Phys. Chem. (in Rus.), 76, 2278 (2002).
19. V. V. Lunin, M. P. Popovich, S. N. Tkachenko, Physical Chemistry of Ozone (in Rus.), Moscow University Publ. House, Moscow, 1998, 377-444.
20. Frank-Кamenetskii D. А., Diffusion and heat transfer in chemikal kinetics (in Rus.), М., (1987).
