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前不久,聽了一教授關于活性物種評估方法的學術報告,受益不少,強化了我對催化臭氧化工藝的兩個認識:•OH是主導有機物氧化的主要活性物種;催化臭氧化過程中多種活性物種相互轉化,其過程相當復雜。但催化臭氧化工程應用,缺乏基礎研究有力支撐;基礎與應用研究鏈接不夠緊密,目前仍各唱各戲。
1、關于臭氧催化劑“作用域”及•OH反應動力學
學術界基本共識:•OH壽命僅約10 ns;那么,臭氧催化劑作用域就很小。我曾在多種場合強調(diào)這一問題,并嘗試從有機物分子(而不是•OH)熱運動角度估算距離大小,但仍未取得可靠結論。顯然,這一問題不僅對工程實踐、甚至對實驗研究都關系重大。早在2018年我們申請鐵基催化劑單元化填料時就明確闡述了催化劑“作用域”概念,可惜至目前仍未得到學術界和工程界的關注。最近,文獻中閱讀到類芬頓反應“限域強化”的概念,視角確實相近,很受鼓舞。
學術界很重視•OH反應動力學,但指導實踐尚遠,且并非易事。常規(guī)化學反應動力學研究,反應物在反應前都是穩(wěn)態(tài)物質,而•OH非也;•OH濃度應是單位時間單位體積產(chǎn)生量(這易估算)與其存活時間的乘積,其濃度非常小。若•OH濃度都測不準,我就不理解二級反應動力學常數(shù)是如何測定的?除了二級反應動力學模型,是否可以采納更合理的基元反應模型?
2、關于活性物種及有機物的臭氧化
3、臭氧溶解、擴散與催化過程及反應器優(yōu)化
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