一、复合氧化物对催化剂活性的影响
考察了以活性炭为载体负载复合金属氧化物的催化剂对于0 3的分解活性，结果列于表1。由表1可知，含M n0 3的催化剂活性明显比不含M n0 3的催化剂活性高，这也验证了M n0 3是O 3分解非常有效活性组分的说法。Mn0 3一F e2O 3和M nO 2一C uO的催化分解效果则相对比较高，分别可以达到93％和92％；不含M n0 3的催化效果很不理想，分解率只有35％--60％左右。值得注意的是O yom~的工作表明，C uO负载于O 3载体时的活性比较低，只有5％左右，但是在本试验中与M n0 3共同作为活性组分负载于活性炭时，则催化剂活性大大提高，其中原因值得进行深入研究。
二、活性组分加入量对催化性能的影响
M nO 2、F~20 3及C uO的加入量对催化性能的影响见图1。图1表明，M n0 3／A C催化剂中催化活性随M nO 2加入量的增加有一定提高，当M n0 3加入量达到5％左右或以上时，催化剂活性达到一个稳定区间(>70％)；F e20 3／A C催化剂中催化活性随v~20 3加入量的增加有一定提高，当F e20 3加入量达到9％左右或以上时，催化剂活性达到一个稳定区间(>45％)；C uO／A C催化剂中C uO的加入量对催化剂催化活性影响相对不大，当达到6％～10％时较为理想。
三、催化剂的X P S表征
由XPS能谱分析可知(表2)，Cu或Fe的加人使C原子在催化剂表面原子百分比产生很大变化，M n-Fe／A C、M n—C u／A C催化剂中的C原子百分比较之M n／A C催化剂有极为明显的下降(约下降50％)；而M n2D3／2的结合能向低结合能方向位移(由M n／A C到M n-C u／A C催化剂依次为643.12eV、641．80eV、642.40eV)，说明C u或Fe与M n之间存在一定的电子效应，使得分布在催化剂表面上的M n在分布态势上产生了变化，催化剂M n—C u／A的M n是高分散状态存在的，这在X P S的数据结果中也得到了证实。如表2所列M n的原子百分比由M n／A C催化剂到M n—C u／A C催化剂依次为6．767％、6．166％、8．657％，这就表明C u对bin的高分散分布使得催化剂活性明显提高。这同时也验证了O ya na等关于M n是()3分解最有效成分之一的观点。
四、催化剂的稳定性比较
从O ya na等观点和表1数据可看出，复合金属氧化物／活性炭载体催化剂性能较单一金属氧化物／A l’()3载体催化剂具有明显优势，更有利于臭氧分解催化剂的工业化应用。相比而言，M nO 2_一F e20 3、M nO e—C uO体系更为理想(在反应初期O 3分解率分别可达93％和92％)。将制成的M nO z—C 030 4、M nO z—N i O、M nO z—F e20 3、M nO z—C uO等催化剂加以比较，结果示于图3。从图3可看出，所有催化剂样品活性随时间延长有不同程度的下降，然而，几小时后这种下降趋势有所减缓，原因可能是臭氧分解反应中载体和活性组分产生化学反应，当反应进行到一定程度时才能达到稳定。M nO z—F e2O 3／A C催化剂与M nO z—C uO／A C催化剂相比可看出，开始时M nO z—F e2O 3／A C活性略大于M nO2一CuO／A C，但随后活性很快下降，而M nO 2一C uO／A C催化剂活性则始终平稳约3h后，M nO zaEuO／A C催化剂活性大于M nO z—F e2O 3／A C催化剂。所以从催化剂活性出发选择催化剂时，M nO z—CuO／A优于M nO z．F ez0 3／A C催化剂。
图4中列出了M nO 2／A C、M n(二I 2一F e2O 3／A C及M nO 2一CuO／A C催化剂的活性寿命实验结果。由图4可以看出，单一氧化物催化剂活性很快下降，复合氧化物催化剂的催化活性则相对稳定，而M nO 2一C uO／A C催化剂的活性则非常稳定，达到了200h以上，较之M nO z／A C催化剂提高了10倍。通过这些实验数据可进一步证明，M nO 2一C uO／A C催化剂的臭氧催化分解性能较之其他M nQ—X／A C催化剂有了很大程度的提高。http://www.zhenghang88.com
