（元琛科技）现如今的社会，全球经济和科技正处于日新月异、迅速发展的阶段。先进的装置设备给衣食住行带来方便的同时，也使得人们在日常的工作和生活中可能接触到更多的污染源威胁，因此，关注环境质量对人体健康的影响变得尤为重要。与可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等大气中常见的气态污染物相似，臭氧作为监测对象之一，也是评价空气质量的重要指标。不仅在室外，甚至人们每天大部分时间处于的室内，也存在着臭氧污染威胁。由于室内的通风条件差、空间密闭性高等不利因素，长时间处于高浓度臭氧环境，人体的呼吸道、肺部等处都会受到损害。

臭氧是一种独特的物质，其化学性质对我们社会的许多领域都有深远的影响。在阳光照射下，臭氧是挥发性有机化合物（VOCs）和氮氧化物（NOx）之间发生光化学反应而产生的二次空气污染物。它是高层大气中的有益成分，可以保护生物免受有害紫外线的侵害，然而，靠近地面，它也与光化学烟雾的形成有关。

此外，臭氧作为一种强氧化剂，广泛应用于饮用水和污水的处理中高级氧化技术。由于臭氧对有机物的氧化具有选择性，促使了臭氧类高级氧化技术的发展，如催化臭氧，过氧化氢-臭氧，紫外-臭氧等。臭氧类高级氧化技术能分解臭氧产生含氧自由基，从而提高氧化效率。异相催化臭氧具有高效性和易操作性而备受关注。异相催化臭氧技术的关键是制备高催化活性和稳定性的催化剂。

图1. 臭氧产生的自然途径和人工途径

图2. 臭氧高级氧化协同技术 

图3. 臭氧污染分布图

臭氧相关法律法规
1.《消耗臭氧层物质管理条例》
2.《蒙特利尔议定书》
3.《中国逐步淘汰消耗臭氧层物质国家方案》
4.《保护臭氧层维也纳公约》
5.《中华人民共和国大气污染防治法》
6.《中国进出口受控消耗臭氧层物质名录》
7.《臭氧消毒的技术规范》
8.《国家卫生部对臭氧安全浓度的规定》
9.《工业卫生标准》
10.《大气污染综合排放标准》

理论依据
①　臭氧产生的工业来源
 臭氧产生来源具有多方位、全面性，主要有以下来源：
1.电除尘、等离子设备等电晕放电设备设施
2.自来水厂消毒、污水处理厂高级氧化尾气、应用臭氧高级氧化的多余臭氧尾气释放
3.印刷厂、室内新风系统、飞机、潜艇、洁净室、半导体光敏化蚀刻车间等产生臭氧的密闭空间等

②　臭氧废气（VOCs）分解机理
臭氧氧化技术主要通过直接反应去除有机物，从而表现出高选择性的缺陷。臭氧类高级氧化技术是采用氧化剂、光照射、催化剂等催化途径，引发和促进臭氧分解产生含氧自由基，通过间接反应提高有机物的去除率和矿化度，从而克服单独臭氧氧化技术的缺陷。臭氧类高级氧化技术主要分为臭氧-过氧化氢（O3/H2O2）体系、臭氧-紫外光（O3/UV）体系、臭氧-催化剂（O3/催化剂）体系。上述体系均会使用到臭氧催化剂，一方面需要臭氧产生羟基自由基进行高级氧化、另一方面未完全反应的臭氧需要催化剂破坏分解。
在催化剂分解臭氧的机制研究方面，Oyama 等利用原位拉曼光谱结合

同位素取代实验和理论计算结果，阐明了臭氧在二氧化锰上分解的反应机理，催化剂表面由五个氧原子包围的锰活性位点在催化过程中起着重要作用，并且证实反应的活性中间体是过氧化物。

图6、氧缺陷参与臭氧分解过程

图7. 臭氧废气分解催化剂实验流程与装置

臭氧作为VOCs的前驱体与催化产物具有广泛的生成源，需要消除
③　臭氧高级氧化技术分解机理
在水溶液中臭氧分解产生含氧自由基，含氧自由基与有机物反应。此外，产生的羟基自由基有着更高的氧化电位，羟基自由基与大的反应，当加成反应不可进行，羟基自由基与有机物发生夺氢反应。多数有机物的反应速率达到107~1010  L/(mol·s)，与有机物无选择性地进行氧化反应，从而提高有机物的去除率和矿化度。羟基自由基与有机物的反应有三种类型，加成反应、夺氢反应和电子转移反应。加成反应是最普遍和最快

图8、废水中臭氧反应速率表

因此臭氧高级氧化催化剂在水处理方面有着极其重要的作用，同时兼具环保、安全、经济技术可行性好等特点，具有无可比拟的技术优势、效率优势。（元琛科技）

图9、臭氧催化高级氧化催化剂应用形式