新規の鉄ドープOMS-2ロード活性炭材料を使用した高湿度環境での効率的なオゾン分解

この研究では、活性炭（AC）で支持された鉄ドープ酸化マンガン酸化マンガン酸化マンガン分子ふるい（FE-OMS-2）触媒を導入することにより、オゾン分解中の湿度環境におけるマンガンベースの触媒の急速な非活性化に効果的に対処しています。Fe-OMS-2のドーピング比を最適化することにより、Fe-OMS-20.5/AC触媒は、広範囲の相対湿度レベル（0〜60％）でほぼ100％のオゾン分解効率を達成します。800 L・G-1・H-1、OMS-2とACの単純な混合物を上回るスタンドアロンAC、Fe-OMS-2、または単純な混合物。Fe-OMS-20.5/AC触媒は、多孔質表面とメソポーラス構造を特徴としており、AC表面のFe-OMS-2活性相の均一な分布を促進する実質的な特定の表面積を提供します。Fe3+イオンの組み込みは、Mnの原子価状態遷移間の電子移動を促進し、それによってオゾン分解における触媒の効率を改善します。さらに、AC成分は触媒部位を保護し、触媒の湿度耐性を高めます。結論として、この研究は、除湿を強化する非常に効率的で費用対効果の高いオゾン分解触媒を開発するための新しい戦略を提示し、産業オゾン治療技術に大きく貢献し、環境保護を進めています。

This study effectively addresses the rapid deactivation of manganese-based catalysts in humid environments during ozone decomposition by introducing iron-doped manganese oxide octahedral molecular sieve (Fe-OMS-2) catalysts supported on activated carbon (AC). By optimizing the doping ratio of Fe-OMS-2, the Fe-OMS-20.5/AC catalyst achieves nearly 100% ozone decomposition efficiency across a wide range of relative humidity levels (0 to 60%), even at elevated air flow rates of 800 L·g-1·h-1, outperforming standalone AC, Fe-OMS-2, or a simple mixture of OMS-2 and AC. The Fe-OMS-20.5/AC catalyst features a porous surface and a mesoporous structure, providing a substantial specific surface area that facilitates the uniform distribution of the Fe-OMS-2 active phase on the AC surface. The incorporation of Fe3+ ions enhances electron transfer between valence state transitions of Mn, thereby improving the catalyst's efficiency in ozone decomposition. Additionally, the AC component protects catalytic sites and enhances the catalyst's humidity resistance. In conclusion, this research presents a novel strategy for developing highly efficient and cost-effective ozone decomposition catalysts that enhance dehumidification, significantly contributing to industrial ozone treatment technologies and advancing environmental protection.