ປັດໄຈສໍາຄັນສໍາລັບ Ozone Catalyst ຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ

I. ກົນໄກເບື້ອງຕົ້ນຂອງການເສື່ອມສະພາບປະສິດທິພາບ

ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານ, ຕົວເລັ່ງການ decomposition ozone ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງປ່ຽນ ozone (O₃) ເຂົ້າໄປໃນອົກຊີ (O₂) ຢູ່ໃນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ໃນພື້ນຜິວ catalyst. ເຖິງແມ່ນວ່າຕິກິຣິຍາຕົວມັນເອງບໍ່ໄດ້ບໍລິໂພກ catalyst ໄດ້, ການສໍາຜັດກັບສະພາບການເຮັດວຽກທີ່ສັບສົນເປັນເວລາດົນນານຈະຫຼຸດລົງປະສິດທິພາບຂອງ catalytic. ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບກົນໄກການເຊື່ອມໂຊມແມ່ນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.

ຕົວເລັ່ງການ decomposition ໂອໂຊນ

(1) ການຂັດຂວາງແລະການສູນເສຍເວັບໄຊທ໌ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ

ປະຕິກິລິຍາການເສື່ອມໂຊມຂອງໂອໂຊນແມ່ນຂຶ້ນກັບສູນກາງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຢູ່ເທິງພື້ນຜິວ catalyst. ການເອົາອອກຊິເຈນທີ່ອີງໃສ່ manganese (MnOx) ເປັນຕົວຢ່າງ, ອົກຊີເຈນທີ່ຫວ່າງງານ ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຢືນ​ຢັນ​ວ່າ​ເປັນ​ສະ​ຖານ​ທີ່​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຕົ້ນ​ຕໍ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ດູດ​ຊຶມ​ໂອ​ໂຊນ​ແລະ​ການ​ເສື່ອມ​ໂຊມ catalytic​. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ເສື່ອມ​ໂຊມ​ຂອງ​ໂອ​ໂຊນ​ໃນ​ດ້ານ MnOx​, ຊະນິດ peroxide (O₂²⁻) ຄ່ອຍໆສະສົມຢູ່ໃນເວັບໄຊທ໌ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເຫຼົ່ານີ້. ໃນເວລາທີ່ຊະນິດ peroxide ບໍ່ໄດ້ຖືກ desorbed ທັນທີ, ເຂົາເຈົ້າຍຶດເອົາບ່ອນຫວ່າງຂອງອົກຊີຢູ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ຂັດຂວາງການດູດຊຶມ ozone ຕໍ່ມາແລະການກະຕຸ້ນ. ການສຶກສາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າການສະສົມຂອງຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ດູດຊຶມຢູ່ດ້ານຫນ້າແມ່ນເປັນສາເຫດທີ່ສໍາຄັນຂອງການຫຼຸດລົງຂອງກິດຈະກໍາຂອງທາດເລັ່ງລັດ Mn..

(2) ການປິດການນຳໃຊ້ນ້ຳທີ່ເປັນໄອນ້ຳ

ອາຍນ້ຳແມ່ນໜຶ່ງໃນສິ່ງທ້າທາຍທົ່ວໄປທີ່ສຸດທີ່ກຳລັງປະເຊີນກັບຕົວເລັ່ງການເສື່ອມໂຊມຂອງໂອໂຊນໃນການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ. ໂມເລກຸນນ້ໍາ, ເຊິ່ງມີໂຄງສ້າງທາງເຄມີທີ່ຄ້າຍຄືກັບໂອໂຊນ, adsorb ແຂ່ງຂັນ ຢູ່ບ່ອນຫວ່າງຂອງອົກຊີເພື່ອຕ້ານໂອໂຊນ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງ (ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ RH = 90%), ການປິດການນຳໃຊ້ຕົວເລັ່ງຂອງ MnOx ບາງອັນແມ່ນຈະແຈ້ງໂດຍສະເພາະ. ໂມເລກຸນຂອງນ້ໍາບໍ່ພຽງແຕ່ສະກັດກັ້ນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເທົ່ານັ້ນແຕ່ຍັງປ່ຽນແປງໂຄງສ້າງເອເລັກໂຕຣນິກຂອງພື້ນຜິວ catalyst., ການຫຼຸດຜ່ອນການເຄື່ອນຍ້າຍຂອງຊະນິດອົກຊີເຈນແລະເຮັດໃຫ້ອັດຕາການປະຕິກິລິຍາຫຼຸດລົງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

(3) ຄວາມເສຍຫາຍທີ່ບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງໄດ້ຈາກຄວາມບໍ່ສະອາດ

ມົນລະພິດໃນອາກາດ, ເຊັ່ນ: SO₂, ຂີ້ຝຸ່ນ, ແລະຂີ້ຝຸ່ນນ້ໍາມັນ, ໄພຂົ່ມຂູ່ຕໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງ catalyst. ເອົາ SO₂ ເປັນຕົວຢ່າງ, ມັນຖືກດູດຊຶມເຂົ້າໃສ່ຜິວ catalyst MnOx-CeO₂ ແລະຖືກ oxidized ເພີ່ມເຕີມຕໍ່ກັບ sulfate. (SO₄²⁻) ດ້ວຍ​ການ​ຊ່ວຍ​ເຫຼືອ​ຂອງ​ໂອ​ໂຊນ​, ນໍາໄປສູ່ການຫຼຸດຜ່ອນພ້ອມກັນໃນພື້ນທີ່ສະເພາະ, ການຫຼຸດຜ່ອນອຸນຫະພູມຕໍ່າ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອົກຊີເຈນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ມີການປິດການນຳໃຊ້ທີ່ບໍ່ສາມາດຍົກເລີກໄດ້.

II. ປັດໃຈຫຼັກທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ

2.1 ສະຖຽນລະພາບພາຍໃນຂອງອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ

ອົງປະກອບທີ່ຫ້າວຫັນແມ່ນຕົວກໍານົດຫຼັກຂອງການປະຕິບັດ catalyst. ວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນການເຄື່ອນໄຫວທົ່ວໄປປະກອບມີ manganese dioxide (MnO₂), ທອງແດງອອກໄຊ (CuO), cobalt oxide (Co₃O₄), ແລະປະສົມໂລຫະອອກໄຊ.

ໄລຍະຜລຶກທີ່ແຕກຕ່າງກັນມີຜົນກະທົບທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ຄວາມຫມັ້ນຄົງ. ໃນບັນດາ MnO₂ polymorphs ຕ່າງໆ, ε‑MnO₂ ມີພະລັງງານການສ້າງອົກຊີເຈນທີ່ຕໍ່າສຸດ ແລະພະລັງງານການດູດຊຶມຕໍ່າສຸດສໍາລັບ O₂²⁻, ຊຶ່ງຫມາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດສະຫນອງແລະສ້າງໃຫມ່ຊ່ອງຫວ່າງອົກຊີເຈນທີ່ພ້ອມທີ່ຈະເຮັດໄດ້ໃນລະຫວ່າງການ catalysis, ດັ່ງນັ້ນ, ສະແດງໃຫ້ເຫັນປະສິດທິພາບການຍ່ອຍສະຫຼາຍໃນໄລຍະຍາວທີ່ດີກວ່າ. ກົງກັນຂ້າມ, ໄລຍະທີ່ມີພະລັງງານການສ້າງອົກຊີເຈນທີ່ສູງຂຶ້ນແມ່ນມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການປິດການໃຊ້ງານເນື່ອງຈາກການສະສົມຂອງ peroxide..

ລະດັບຂອງໂຄງສ້າງ nano ຂອງອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຍັງຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການດຸ່ນດ່ຽງຢ່າງລະມັດລະວັງ. ໃນຂະນະທີ່ nanostructuring ສະຫນອງສະຖານທີ່ reactive ຫຼາຍ, ອະນຸພາກ nanoparticles ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະ agglomerate ໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດງານເປັນເວລາດົນນານຖ້າຫາກວ່າພວກເຂົາເຈົ້າຂາດສະຫນັບສະຫນູນໂຄງສ້າງທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ການຫຼຸດລົງໃນພື້ນທີ່ສະເພາະທີ່ມີປະສິດຕິຜົນ.

2.2 ສະຫນັບສະຫນູນໂຄງສ້າງແລະປະສິດທິພາບການໂອນມະຫາຊົນ

ການສະຫນັບສະຫນູນບໍ່ພຽງແຕ່ disperses ອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ແຕ່ຍັງມີຜົນກະທົບໂດຍກົງປະສິດທິພາບການແຜ່ກະຈາຍອາຍແກັສແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ. ການສະຫນັບສະຫນູນຄຸນນະພາບສູງໂດຍປົກກະຕິຕ້ອງການພື້ນທີ່ສະເພາະຂະຫນາດໃຫຍ່, ການແຜ່ກະຈາຍຂະຫນາດຮູຂຸມຂົນທີ່ສົມເຫດສົມຜົນ, ແລະສະຖຽນລະພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ.

ການອອກແບບໂຄງສ້າງຂອງຮູຂຸມຂົນແມ່ນສໍາຄັນໂດຍສະເພາະ. ຮູຂຸມຂົນນ້ອຍເກີນໄປເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານການແຜ່ກະຈາຍຂອງກ໊າຊ, ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກສໍາລັບໂມເລກຸນໂອໂຊນທີ່ຈະເຂົ້າຫາສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວພາຍໃນຕົວເລັ່ງລັດ; ຮູຂຸມຂົນໃຫຍ່ເກີນໄປອາດຈະຫຼຸດລົງຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຕໍ່ປະລິມານຫນ່ວຍ, ຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບ catalytic ໂດຍລວມ. ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອຸດສາຫະກໍາ, ໂຄງສ້າງຂອງຮູຂຸມຂົນທີ່ຮອງຮັບຕ້ອງຖືກຈັບຄູ່ກັບເງື່ອນໄຂການໄຫຼຂອງອາຍແກັສຕົວຈິງ ແລະຄວາມຕ້ອງການຄວາມໄວຂອງອາວະກາດ ເພື່ອດຸ່ນດ່ຽງປະສິດທິພາບການຖ່າຍທອດ ແລະການຮັກສາການເຄື່ອນໄຫວ..

2.3 ສະພາບ​ແວດ​ລ້ອມ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ງານ

ອຸນຫະພູມແລະຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແມ່ນສອງຕົວແປສະພາບແວດລ້ອມທີ່ສໍາຄັນທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຊີວິດຂອງ catalyst. ຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າ (ຕົວຢ່າງ:, 0°C), catalysts ບາງສະແດງໃຫ້ເຫັນກິດຈະກໍາຈໍາກັດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ; ການເຮັດວຽກຂອງອຸນຫະພູມສູງເປັນເວລາດົນນານອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການເຜົາຜະຫລານຂອງອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ນໍາໄປສູ່ການສູນເສຍ irreversible ຂອງພື້ນທີ່ຫນ້າດິນສະເພາະ.

ຜົນກະທົບຂອງຄວາມຊຸ່ມຊື່ນແມ່ນສັບສົນຫຼາຍ. ຢູ່ໃນຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຕ່ໍາ, ໂມເລກຸນນ້ໍາສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຕົວດູດຊຶມທີ່ແຂ່ງຂັນ; ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ໃນບາງລະບົບວັດສະດຸ, ປະລິມານນ້ໍາທີ່ເຫມາະສົມອາດຈະມີສ່ວນຮ່ວມໃນວົງຈອນປະຕິກິລິຢາແລະສົ່ງເສີມການເກີດໃຫມ່ຂອງສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍລວມ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງ (RH > 80%) ສ້າງຄວາມທ້າທາຍອັນໜັກໜ່ວງຕໍ່ກັບຕົວເລັ່ງການຍ່ອຍສະຫຼາຍຂອງໂອໂຊນ.

2.4 ຂະບວນການກະກຽມແລະການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ

ຂະບວນການກະກຽມໂດຍກົງກໍານົດໂຄງສ້າງເບື້ອງຕົ້ນແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວຂອງ catalyst. ປັດໃຈເຊັ່ນ: ວິທີການໂຫຼດອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ອຸນຫະພູມ calcination ແລະໄລຍະເວລາ, ຂະ​ບວນ​ການ​ຮູບ​ຮ່າງ​, ແລະອັດຕາສ່ວນການສົ່ງເສີມການເພີ່ມເຕີມທັງຫມົດມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ໂຄງສ້າງຮູຂຸມຂົນຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍ, ການກະຈາຍອົງປະກອບທີ່ຫ້າວຫັນ, ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ.

ເອົາອຸນຫະພູມ calcination ເປັນຕົວຢ່າງ, α‑MnO₂ ຕົວເລັ່ງລັດ monolithic ບັນລຸກິດຈະກໍາທີ່ດີທີ່ສຸດ - ດ້ວຍການປ່ຽນໂອໂຊນ 99% - ຫຼັງຈາກ calcination ຢູ່ທີ່ 400°C ສໍາລັບ 3 ຊົ່ວໂມງ. ອຸນຫະພູມຕໍ່າເກີນໄປອາດຈະບໍ່ສາມາດເປີດໃຊ້ອົງປະກອບທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ໃນຂະນະທີ່ອຸນຫະພູມສູງເກີນໄປອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການເຜົາຜະຫລານອະນຸພາກ. ຂະ​ບວນ​ການ​ຜະ​ລິດ​ທີ່​ຫມັ້ນ​ຄົງ​ແມ່ນ​ເປັນ​ສິ່ງ​ຈໍາ​ເປັນ​ກ່ອນ​ທີ່​ຈະ​ຮັບ​ປະ​ກັນ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ batch-to-batch.

III. ແນວທາງດ້ານວິຊາການເພື່ອເພີ່ມຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ

3.1 Oxygen-Vacancy Tuning

ຊ່ອງຫວ່າງຂອງອົກຊີເຈນແມ່ນສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວຫຼັກສໍາລັບການທໍາລາຍໂອໂຊນ. ການປັບແຕ່ງທີ່ສົມເຫດສົມຜົນຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນແລະຄຸນສົມບັດຂອງພວກມັນແມ່ນເປັນທິດທາງທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງ catalyst.

ການ doping ອົງປະກອບສາມາດດັດແປງຄຸນລັກສະນະຂອງອົກຊີເຈນທີ່ຫວ່າງໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຕົວຢ່າງ, ການລວມເອົາໂຊດຽມ (ແລ້ວ) ເຂົ້າ​ໄປ​ໃນ​ຂອບ​ເຂດ​ຂອງ Amorphous MnOx ບໍ່​ພຽງ​ແຕ່​ສົ່ງ​ເສີມ​ການ​ສ້າງ​ຕັ້ງ​ຂອງ​ອົກ​ຊີ​ເຈນ​ທີ່​ຫວ່າງ​ງານ​ແຕ່​ຍັງ​ປັບ​ປຸງ​ການ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕ​່​ໍ​າ​ແລະ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ສາຍ​ຕາ​ຂອງ​ອົກ​ຊີ​ເຈນ​.. ສໍາຄັນກວ່າ, ການນໍາສະເຫນີຂອງ Na ເສີມຂະຫຍາຍ hydrophobicity ຂອງຊ່ອງຫວ່າງອົກຊີເຈນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຂະນະທີ່ສົ່ງເສີມການ desorption ຂອງຊະນິດອົກຊີເຈນລະດັບປານກາງແລະວົງຈອນຂອງຂະບວນການ decomposition ozone.. Na-modified MnOx ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງທີ່ດີເລີດໃນການທົດສອບຄວາມຕ້ານທານນ້ໍາ, ການທົດສອບຮອບວຽນ, ແລະການທົດສອບໄລຍະຍາວ.

ເງິນ (ອາກ) doping ຍັງໄດ້ຮັບການພິສູດປະສິດທິພາບ. Ag ມີຢູ່ໃນຊະນິດ AgOx ທີ່ກະແຈກກະຈາຍສູງຢູ່ເທິງພື້ນຜິວ catalyst, ອະນຸຍາດໃຫ້ການດູດຊຶມນໍ້າ ແລະການເສື່ອມໂຊນຂອງໂອໂຊນເກີດຂຶ້ນຢູ່ບ່ອນຕ່າງໆ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼີກເວັ້ນການແຂ່ງຂັນໂດຍກົງຈາກໂມເລກຸນນ້ໍາສໍາລັບສະຖານທີ່ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການດັດແປງ Ag ສະກັດກັ້ນການສະສົມຂອງຊະນິດ O₂²⁻ ລະດັບປານກາງຢູ່ເທິງພື້ນຜິວ catalyst ພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງ.. Ag-modified Mn-B catalysts ບັນລຸການປ່ຽນໂອໂຊນ 93% ສໍາລັບ 40 ppm ozone ທີ່ 80% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ, ກັບກິດຈະກໍາ catalytic 60% ສູງກວ່າຕົວຢ່າງທີ່ບໍ່ໄດ້ດັດແກ້.

3.2 ໂມດູນຄຸນສົມບັດພື້ນຜິວ

ລະບຽບການຂອງກຸ່ມ hydroxyl ດ້ານ (-ໂອ) ເປັນເສັ້ນທາງທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງເພື່ອເສີມຂະຫຍາຍຄວາມທົນທານຕໍ່ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ. ການສຶກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າກຸ່ມ -OH ທີ່ອຸດົມສົມບູນສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການປິດຕົວຂອງສານເລັ່ງ MnOx ໂດຍອາຍນ້ໍາໃນລະຫວ່າງການທໍາລາຍໂອໂຊນໃນອຸນຫະພູມຫ້ອງ.. ພາຍໃຕ້ ≤50% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ, MnOx catalysts ກັບ hydroxyl ຫນ້າດິນອຸດົມສົມບູນຮັກສາ 100% ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ໂອ​ໂຊນ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ 240 ນາທີ; ເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ 90% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ, ພວກເຂົາຍັງຄົງຮັກສາໄວ້ 90% ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຫຼັງ​ຈາກ​ 240 ນາທີ.

3.3 ຍຸດທະສາດປະສົມ-ໂລຫະ-ອອກໄຊ

ຜຸພັງໂລຫະດຽວມັກຈະລົ້ມເຫລວພ້ອມໆກັນກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງກິດຈະກໍາແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງສູງ. ການກໍ່ສ້າງລະບົບໂລຫະປະສົມ-ອອກໄຊທ໌ອະນຸຍາດໃຫ້ນໍາໃຊ້ຜົນກະທົບຮ່ວມກັນລະຫວ່າງອົງປະກອບໂລຫະທີ່ແຕກຕ່າງກັນເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໂດຍລວມ..

ແມກນີສ-ເຊຣຽມ (Mn-ແມ່ນຫຍັງ) ຜຸພັງປະສົມແມ່ນຫນຶ່ງໃນລະບົບການສຶກສາຢ່າງລະອຽດ. ການລວມເອົາ Ce ເຂົ້າໄປໃນ MnO₂ sieves ໂມເລກຸນ octahedral (OMS-2) ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ໄລ​ຍະ​ການ​ໄປ​ເຊຍ​ກັນ​. ເມື່ອ ອັດຕາສ່ວນປະລໍາມະນູ Mn/Ce ແມ່ນ 4, catalyst ມີພື້ນທີ່ສະເພາະທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ຂະໜາດອະນຸພາກທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງອົກຊີເຈນທີ່ສູງທີ່ສຸດ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະແດງປະສິດທິພາບ redox ທີ່ດີເລີດ. ມັນຮັກສາປະສິດທິພາບການກໍາຈັດ ozone ສູງເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ 90% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ.

3.4 ຮັບປະກັນຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກ

ສໍາລັບຕົວກະຕຸ້ນແບບຄົງທີ່ຫຼື monolithic ໃນອຸປະກອນອຸດສາຫະກໍາ, ຄວາມເຂັ້ມແຂງກົນຈັກໂດຍກົງຜົນກະທົບຕໍ່ຊີວິດການບໍລິການ. ຕົວເລັ່ງຕ້ອງທົນຕໍ່ຜົນກະທົບຂອງການໄຫຼຂອງອາຍແກັສ, ການເຫນັງຕີງຂອງອຸນຫະພູມ, ແລະຄວາມກົດດັນການຫຸ້ມຫໍ່. ຜົງ catalysts ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະ pulverize ແລະສູນເສຍໄປໃນລະຫວ່າງການນໍາໃຊ້, ໃນຂະນະທີ່ທາດເລັ່ງລັດ monolithic (ຕົວຢ່າງ:, ຜູ້ທີ່ມີສ່ວນປະກອບຢ່າງຫ້າວຫັນທີ່ປູກໂດຍກົງໃສ່ແຜ່ນຮອງໂຟມໂລຫະ) ສາມາດປັບປຸງບັນຫານີ້ໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

IV. ຂໍ້ມູນການປະຕິບັດຕົວແທນ

ຕໍ່​ໄປ​ນີ້​ແມ່ນ​ການ​ສັງ​ລວມ​ຂອງ​ຂໍ້​ມູນ​ຄວາມ​ຫມັ້ນ​ຄົງ​ທີ່​ໄດ້​ລາຍ​ງານ​ໃນ​ວັນ​ນະ​ຄະ​ດີ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ອ້າງ​ອີງ​ໃນ​ການ​ສົມ​ທຽບ​ແລະ​ການ​ຄັດ​ເລືອກ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​:

• Au/TiO₂ catalyst: ກັບ 1% ກຳລັງໂຫຼດ, ອັດ​ຕາ​ການ​ເສື່ອມ​ໂຊມ​ໂອ​ໂຊນ​ໄປ​ຮອດ​ 98.6%, ແລະກິດຈະກໍາ catalytic ຫຼຸດລົງພຽງແຕ່ 3.2% ຫຼັງຈາກ 1000 ຊົ່ວໂມງຂອງການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
• α‑MnO₂ ທາດເລັ່ງລັດ monolithic: ຢູ່ທີ່ຄວາມໄວຂອງອາວະກາດ 900,000 h⁻¹, ການ​ປ່ຽນ​ແປງ​ຂອງ​ 18 ppm ozone ຮອດ 100% ແລະ 95% ພາຍໃຕ້ 90% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ ແລະ ສະພາບແຫ້ງແລ້ງ, ຕາມລໍາດັບ (ພາຍໃນ 3 ຊົ່ວໂມງ); ການແປງໂອໂຊນເກີນ 99% ໃນລະຫວ່າງການທົດສອບ 50 ຊົ່ວໂມງ.
• Ce-NiO catalyst: Ce-NiO ທີ່ດີທີ່ສຸດ(0.1) catalyst ຮັກສາການປ່ຽນແປງຂອງຫຼາຍກວ່າ 98% ສໍາລັບ 200 ppm ozone ສໍາລັບ 60 ຊົ່ວໂມງຢູ່ທີ່ 30°C, 90% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ, ແລະ​ຄວາມ​ໄວ​ອາ​ວະ​ກາດ​ຂອງ​ 1,200,000 mL·g⁻¹·h⁻¹.
• co-doped zeolite catalyst: Co‑4A-0.07 ຮັກສາ 90% ປະສິດທິພາບ decomposition ozone ສໍາລັບ 55 ຊົ່ວໂມງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ມີຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງໃນອັດຕາການໄຫຼຂອງ 1.4 ຕ່ຳສຸດ⁻¹.
• Amorphous MnOx catalyst: ກໍາຈັດຢ່າງສົມບູນ 40 ppm ozone ຄວາມໄວຊ່ອງຂອງ 600,000 mL·g⁻¹·h⁻¹, 50% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນພີ່ນ້ອງ, ແລະ 25°C; ມັນ​ຍັງ​ຄົງ​ຮັກ​ສາ​ກິດ​ຈະ​ກໍາ​ທີ່​ດີ​ເລີດ​ແລະ​ສະ​ຖຽນ​ລະ​ພາບ​ເຖິງ​ແມ່ນ​ວ່າ​ພາຍ​ໃຕ້​ສະ​ພາບ​ທີ່​ຮ້າຍ​ແຮງ​ເຊັ່ນ​: ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ຕ​່​ໍ​າ 0°C ຫຼື​ 90% ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນສູງ.

ວ. ວິ​ທີ​ການ​ຟື້ນ​ຟູ​ສໍາ​ລັບ​ການ deactivated catalysts

ເຖິງແມ່ນວ່າມີການອອກແບບທີ່ດີທີ່ສຸດ, catalysts ອາດຈະມີປະສົບການ degradation ປະສິດທິພາບຫຼັງຈາກການດໍາເນີນງານເປັນເວລາດົນນານ. ມາດຕະການຟື້ນຟູທີ່ເຫມາະສົມສາມາດຂະຫຍາຍວົງຈອນການບໍລິການຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

(1) ການຟື້ນຟູຄວາມຮ້ອນ

ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີການຟື້ນຟູທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດ. ການ​ປິ່ນ​ປົວ​ຄວາມ​ຮ້ອນ​ທີ່​ໃຊ້​ເວ​ລາ Mn-based catalysts ທີ່ 100-500 ° C ສາ​ມາດ​ຟື້ນ​ຟູ​ປະ​ມານ 57.5% ຂອງກິດຈະກໍາທີ່ 300 ° C. ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນຈະເຜົາໄຫມ້ສານອິນຊີທີ່ສະສົມຢູ່ດ້ານ catalyst ແລະໃນຮູຂຸມຂົນ, ເພີ່ມຂະຫນາດ porosity ແລະ porosity, ດັ່ງນັ້ນການຟື້ນຟູກິດຈະກໍາບາງສ່ວນ.

(2) ການຟື້ນຟູການຫຼຸດຜ່ອນໄຮໂດຣເຈນ

ການຫຼຸດທາດໄຮໂດຣເຈນແມ່ນເປັນທາງເລືອກທີ່ມີອຸນຫະພູມຕ່ໍາເພື່ອການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ. ການປະຕິບັດການຫຼຸດຜ່ອນ hydrogen ຢູ່ທີ່ 60 ° C ບັນລຸປະມານ 55% ການຟື້ນຟູກິດຈະກໍາແລະມີປະໂຫຍດຂອງການບໍລິໂພກພະລັງງານຕ່ໍາ. ການຫຼຸດຜ່ອນທາດໄຮໂດຣເຈນເລືອກເອົາຊະນິດຂອງອົກຊີເຈນທີ່ດູດຊຶມຢູ່ໃນອຸນຫະພູມຕ່ໍາ, ຫຼີກເວັ້ນຄວາມເສຍຫາຍຂອງໂຄງສ້າງທີ່ອາດຈະເກີດຈາກການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ.

(3) ການຟື້ນຟູໄລຍະຂອງແຫຼວ

ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ການຟື້ນຟູໄລຍະຂອງແຫຼວໄດ້ດຶງດູດຄວາມສົນໃຈສໍາລັບສະພາບການດໍາເນີນງານທີ່ອ່ອນໂຍນແລະການນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ. ອີງໃສ່ກົນໄກການປິດການນຳໃຊ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກການສະສົມຂອງ O₂²⁻ ຢູ່ໃນບ່ອນຫວ່າງຂອງອົກຊີທີ່ນໍາໄປສູ່ລັດ valence ໂລຫະທີ່ສູງ., ນັກຄົ້ນຄວ້າໄດ້ສະເຫນີວິທີການໄລຍະຂອງແຫຼວທີ່ກໍາຈັດ O₂²⁻ອອກຈາກບ່ອນຫວ່າງເພື່ອບັນລຸການຟື້ນຟູ.. ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການທົດລອງສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າຫຼັງຈາກສິບຮອບວຽນ deactivateation-regeneration, ຕົວເລັ່ງລັດ MnFe₀.₂₅Oₓ ຟື້ນຟູພື້ນທີ່ຫວ່າງຂອງອົກຊີເຈນທີ່ໜ້າດິນ ແລະ ສະພາບຂອງໂລຫະ, ດ້ວຍການຫຼຸດລົງຂອງການປ່ຽນໂອໂຊນຫນ້ອຍກວ່າ 5%.

VI. ວິທີການປະເມີນຜົນສໍາລັບຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ

ການ​ປະ​ເມີນ​ຄວາມ​ສະ​ຖຽນ​ລະ​ພາບ​ໃນ​ໄລ​ຍະ​ຍາວ​ຂອງ​ຕົວ​ກະ​ຕຸ້ນ​ການ​ເສື່ອມ​ໂຊມ​ໂອ​ໂຊນ​ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ລະ​ບົບ​ການ​ທົດ​ສອບ​ແລະ​ການ​ຕິດ​ຕາມ​ກວດ​ກາ​ລະ​ບົບ.

(1) ການທົດສອບການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະຍາວ

ວິທີການປະເມີນຜົນໂດຍກົງທີ່ສຸດແມ່ນການຈໍາລອງສະພາບການດໍາເນີນງານຕົວຈິງແລະເຮັດການທົດສອບການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງໃນໄລຍະຍາວ. ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂທີ່ກໍານົດໄວ້ຂອງຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງໂອໂຊນ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ອຸນ​ຫະ​ພູມ, ແລະ​ຄວາມ​ໄວ​ອາ​ວະ​ກາດ​, ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໂອໂຊນທາງອອກໄດ້ຖືກຕິດຕາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະເສັ້ນໂຄ້ງການເສື່ອມໂຊມຂອງກິດຈະກໍາໃນໄລຍະເວລາແມ່ນວາງແຜນໄວ້. ໄລຍະເວລາການທົດສອບຄວນຖືກກໍານົດໂດຍອີງຕາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເປົ້າຫມາຍ - ສໍາລັບການປິ່ນປົວໄອເສຍໃນອຸດສາຫະກໍາ, ຂໍ້ມູນຫຼາຍພັນຊົ່ວໂມງຫຼືແມ້ກະທັ້ງຍາວກວ່ານັ້ນແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບການອ້າງອິງທີ່ມີຄວາມຫມາຍ.

(2) ການທົດສອບຄວາມແກ່ໄວ

ສໍາລັບສະຖານະການທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປະເມີນຢ່າງໄວວາ, ການທົດສອບຜູ້ສູງອາຍຸແບບເລັ່ງລັດສາມາດຖືກຈ້າງໂດຍການເພີ່ມປັດໃຈຄວາມກົດດັນເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ, ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ຫຼືຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໂອໂຊນເພື່ອເຮັດໃຫ້ວົງຈອນການທົດສອບສັ້ນລົງແລະ extrapolate ໄລຍະເວລາຊີວິດທີ່ຄາດໄວ້ພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມແລະຄວາມຊຸ່ມຊື່ນປົກກະຕິ.

(3) ການວິເຄາະລັກສະນະໂຄງສ້າງ

ນອກເຫນືອໄປຈາກການທົດສອບການປະຕິບັດ macroscopic, ເຕັກນິກການວິເຄາະໂຄງສ້າງກ້ອງຈຸລະທັດ (ເຊັ່ນ XRD, BET, XPS, TEM, ແລະອື່ນໆ) ມີຄວາມຈໍາເປັນເພື່ອປະເມີນລະດັບຂອງການເຊື່ອມໂຊມຂອງ catalyst. ຫຼຸດລົງໃນພື້ນທີ່ສະເພາະ, ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງ crystallites ອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ການຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອົກຊີເຈນທີ່ຫວ່າງ, ແລະການປ່ຽນແປງໃນສະຖານະ valence ອົງປະກອບດ້ານຫນ້າແມ່ນທັງຫມົດລາຍເຊັນກ້ອງຈຸລະທັດຂອງ catalyst aging.

(4) ການ​ຕິດ​ຕາມ​ກວດ​ກາ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​

ໃນ​ການ​ດໍາ​ເນີນ​ງານ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ຕົວ​ຈິງ​, ສະຖານະພາບສຸຂະພາບຂອງ catalyst ສາມາດຖືກປະເມີນໂດຍທາງອ້ອມໂດຍການຕິດຕາມຕົວກໍານົດການ macroscopic ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດລົງຄວາມກົດດັນຂອງຕຽງ., ການເໜັງຕີງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໂອໂຊນທາງອອກ, ແລະການບໍລິໂພກພະລັງງານຂອງລະບົບ. ການປະເມີນຊີວິດຂອງ catalyst ບໍ່ຄວນລໍຖ້າຈົນກ່ວາການປິດໃຊ້ງານຢ່າງສົມບູນ; ແທນ, ມັນຄວນຈະໄດ້ຮັບການຕິດຕາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະການຕັດສິນທາງວິທະຍາສາດຕະຫຼອດການດໍາເນີນງານ.

VII. ສະຫຼຸບ

ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການດໍາເນີນງານໄລຍະຍາວຂອງຕົວເລັ່ງການເສື່ອມໂຊມຂອງໂອໂຊນແມ່ນບັນຫາດ້ານວິສະວະກໍາລະບົບທີ່ກໍານົດໂດຍຫຼາຍປັດໃຈ.: ຄຸນສົມບັດພາຍໃນຂອງອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ, ການອອກແບບໂຄງສ້າງສະຫນັບສະຫນູນ, ໂມດູນຄຸນສົມບັດດ້ານ, ລະ​ດັບ​ຂະ​ບວນ​ການ​ກະ​ກຽມ​, ແລະຍຸດທະສາດການບໍາລຸງຮັກສາການດໍາເນີນງານ. ເປັນສະຖານທີ່ເຄື່ອນໄຫວຫຼັກສໍາລັບການດູດຊຶມ ozone ແລະ decomposition, ເອກ, ຄຸນສົມບັດ, ແລະຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຊກແຊງຂອງຊ່ອງຫວ່າງອົກຊີເຈນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບຊີວິດ catalyst. ການສະສົມຂອງຊະນິດ peroxide ແມ່ນສາເຫດທາງເຄມີຕົ້ນຕໍຂອງການປິດ, ໃນຂະນະທີ່ການດູດຊຶມທີ່ແຂ່ງຂັນກັນຂອງອາຍນໍ້າ ແລະ ການປົນເປື້ອນຂອງສິ່ງສົກກະປົກແມ່ນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຕົ້ນຕໍ.

ເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການໃນປັດຈຸບັນສໍາລັບການເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຫມັ້ນຄົງໄດ້ສ້າງຕັ້ງທິດທາງທີ່ຂ້ອນຂ້າງຈະແຈ້ງ: modulating ຄຸນລັກສະນະຂອງອົກຊີເຈນທີ່ຫວ່າງໂດຍຜ່ານການ doping ອົງປະກອບ (ຕົວຢ່າງ:, ແລ້ວ, ອາກ), ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມຕ້ານທານຄວາມຊຸ່ມຊື່ນໂດຍຜ່ານການ hydroxylation ດ້ານ, ແລະການກໍ່ສ້າງລະບົບ catalytic synergistic ໂດຍຜ່ານ oxides ໂລຫະປະສົມ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ການເຕີບໂຕເຕັມທີ່ຂອງການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ, ການຫຼຸດຜ່ອນ hydrogen, ແລະວິທີການຟື້ນຟູໄລຍະຂອງແຫຼວໃຫ້ວິທີການວິສະວະກໍາທີ່ມີປະສິດທິພາບສໍາລັບການຍືດອາຍຸຂອງ catalyst.

ສໍາລັບຜູ້ໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ, ມູນຄ່າຂອງ catalyst ບໍ່ຄວນຈະຖືກຕັດສິນພຽງແຕ່ໂດຍກິດຈະກໍາເບື້ອງຕົ້ນຂອງມັນ, ແຕ່ແທນທີ່ຈະເປັນການພິຈາລະນາທີ່ສົມບູນແບບຂອງການຮັກສາກິດຈະກໍາໄລຍະຍາວຂອງຕົນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານເປົ້າຫມາຍ, ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການແຊກແຊງຂອງມັນ, ແລະທ່າແຮງການຟື້ນຟູຂອງມັນ. ພຽງແຕ່ຜ່ານຄວາມພະຍາຍາມປະສານງານໃນການອອກແບບວັດສະດຸ, ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ການ​ກະ​ກຽມ​, ແລະການຄຸ້ມຄອງການດໍາເນີນງານສາມາດມີປະສິດທິພາບຢ່າງແທ້ຈິງ, ໝັ້ນຄົງ, ແລະ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ທີ່​ມີ​ຊີ​ວິດ​ຍາວ​ນານ​ຂອງ catalyst decomposition ozone ໄດ້​ຮັບ​ການ​ບັນ​ລຸ​ໄດ້.

ຜູ້ຂຽນ: Gloria
ວັນທີ:2026/7/30