楚天成，纪相宇，李小雨，王建兵，张 先

(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京 100083；2.内蒙古工业大学，内蒙古 呼和浩特 010051)

0 引 言

传统使用均相催化剂的催化臭氧氧化技术主要利用过渡金属离子如Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)等提升了体系的氧化能力，但催化金属离子的流失现象严重，为保证催化速率稳定需频繁补加，系统受pH的影响较大且催化剂回收困难。而非均相催化剂主要包括Co、Cu、Ag、Pt等金属，金属氧化物如Al2O3、TiO2、MnO2等和颗粒活性炭(GAC)等[2-3]，可以在无需频繁添加催化剂的条件下，连续产生大量的·OH。正基于此，非均相催化臭氧氧化(Heterogeneous Catalytic Ozonation，HCO)成为了一种能够高效处理难降解废水的高级氧化技术。

长期的HCO过程中，催化剂结构的稳定性和表面性质是体系更快速生成更大量·OH的关键。根据现有研究，将金属分散在Al2O3和GAC等载体上是HCO在实际应用中常用的较简便的方法[4]。毫米级多孔Al2O3小球具有较大的比表面积和较强的机械性能，有利于Fe、Cu、Mn和Co等过渡金属的负载，且在毫米级多孔Al2O3小球表面负载催化剂一般使用寿命长达3～5年，可有效保证体系的催化稳定性[5]。但Al2O3载体作为一种非空穴型半导体(非P型半导体)，其晶体中缺乏足够的电空穴与·OH或O3发生亲电吸附作用。此外，Al2O3对有机类物质亲和力较弱，使催化剂本体与表面传质速率受到抑制，进而降低了表面介导催化过程的速率。这两部分原因导致Al2O3载体类催化剂对促进O3的高级氧化过程效果受限[6]。因此，对Al2O3负载型催化剂的表面性质进一步优化具有重要意义[7]。……