张 磊,王 胜,汪明哲,倪长军,王树东

(1.中国科学院大连化学物理研究所,洁净能源国家实验室,辽宁 大连 116023; 2.中国科学院大学,北京 100049)

臭氧具有强氧化性,当浓度超过一定值时,会刺激呼吸系统、引发呼吸道疾病,对人体有害[1-2]。大气中臭氧一般存在距离地面(10～25) km的平流层,而飞机的巡航高度集中在(9～12) km,因此飞机在引入气体的过程中不可避免得会引入臭氧。联邦航空局规定,飞行高度高于8 km,飞行时间超过4 h的飞机机舱内臭氧浓度不得高于100×10-9[3]。为达到这一要求,飞机上必须安装臭氧转换器。臭氧转换器一般安装在飞机的空气调节系统,为不影响下一操作单元的正常运行,对转换器的压力降有很高的要求。堇青石整体催化剂因具有低压力降、高传质效率等备受关注。

目前商用的臭氧转换器主要由Honeywell、BASF等公司垄断。整体式臭氧分解催化剂一般由基体、载体涂层和活性组分组成。涂层的主要组成为高比表面积的锰氧化物,锰氧化物具有高效臭氧催化分解性能,既作为活性组分,又作为Pd、Pt等贵金属的载体[4-6]。臭氧转化器所处理的气体流量大,流速快,且飞机存在颠簸等情况,催化剂在使用过程中,涂层可能会断裂,脱离载体,造成活性组分流失,因此提高催化剂的机械稳定性是其实际应用过程的一个关键问题。但关于整体催化剂机械稳定性研究的公开报道相对匮乏。因此,研究臭氧分解整体催化剂的机械稳定性无论是基础研究还是应用研究都具有重要意义。……