臭氧协同Fe/SSZ-13分子筛催化氧化低浓度甲烷的性能研究

当前低浓度甲烷催化氧化存在起燃温度高、贵金属用量大等问题，为探索低成本、清洁高效的甲烷去除技术，基于臭氧的强氧化性和Fe/SSZ-13分子筛优异的吸附性，探究了在臭氧(O₃)气氛下Fe负载量、n(CH₄)∶n(O₃)以及空速对甲烷催化氧化性能的影响。研究结果表明，在Fe负载量为1%,n(CH₄)∶n(O₃)为1∶6,温度为200℃的条件下，甲烷的转化率可达80.8%。通过BET,XRD,NH₃-TPD,H₂-TPR,UV-Vis以及XPS表征手段，证明了适量的Fe负载可以提高催化剂比表面积，促进更多酸性位点的形成，调节催化剂表面铁元素的价态分布和种类，从而促进甲烷催化臭氧化反应。基于原位红外试验发现O₃可以活化活性位点，进而促进甲烷吸附和催化氧化反应。     

非均相臭氧催化氧化用于难降解工业废水中试处理对比研究

基于南通市某工业园区难降解废水深度处理需求，以Fe OOH为主的铁基催化剂搭建了一套处理规模为20 m3/d非均相臭氧催化氧化中试装置，优化了系统运行参数，考察了中试装置长期运行过程中的有机物处理效果、投资和运行成本，并与均相臭氧催化氧化中试装置和三相催化氧化中试装置进行了对比。结果表明，非均相臭氧催化氧化系统在臭氧浓度200 mg/L、臭氧投加气量2 L/min、催化反应时间30 min时实现了57.6%±7.3%的COD去除率，优于均相臭氧催化氧化系统和三相催化氧化系统，且其占地面积小，去除单位COD的投资和运行成本为16.7元/kg COD，仅为均相臭氧催化氧化系统和三相催化氧化系统的70%左右，综合处理效能更高，具备难降解工业废水处理潜力。