臭氧高級(jí)氧化技術(shù)在水處理領(lǐng)域占據(jù)核心地位，其核心機(jī)制在于利用臭氧誘導(dǎo)生成的強(qiáng)氧化性羥基自由基，有效瓦解水體中的有機(jī)污染物。然而，臭氧單獨(dú)應(yīng)用時(shí)，其效能受限于較慢的直接反應(yīng)速率、有限的溶解度和不穩(wěn)定的特性，這促使科研界探索非均相臭氧催化劑的引入，旨在強(qiáng)化臭氧的分解效能，加速氧化反應(yīng)進(jìn)程。

非均相臭氧催化劑，顧名思義，是在不同相界面上發(fā)揮催化作用的物質(zhì)，涵蓋了固體、液體乃至氣體形態(tài)。在臭氧催化處理體系中，不同載體的催化劑各具特色，其性能表現(xiàn)各異：

• 金屬氧化物基催化劑：展現(xiàn)出卓越的催化活性和穩(wěn)定性，但成本考量及對(duì)環(huán)境條件的敏感性成為其推廣應(yīng)用的潛在障礙。

• 分子篩基催化劑：以其出色的熱穩(wěn)定性和選擇性脫穎而出，但高昂的合成成本及在某些特定條件下的催化活性衰減，限制了其廣泛應(yīng)用。

• 碳基催化劑，特別是碳納米管與石墨烯等先進(jìn)碳材料，憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)成為研究熱點(diǎn)：

• 高比表面積：極大地豐富了催化活性位點(diǎn)，顯著提升了催化效率。

• 優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性：在各種化學(xué)環(huán)境中保持堅(jiān)韌，有效抵抗腐蝕。

• 靈活可調(diào)的孔結(jié)構(gòu)：通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控孔徑與分布，優(yōu)化催化劑性能以適應(yīng)不同需求。

• 環(huán)境友好性：碳材料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展理念。

• 良好的可回收性：便于循環(huán)再利用，降低了資源消耗與廢棄物產(chǎn)生。

綜上所述，以碳基材料為基石的非均相臭氧催化劑展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)越性。這些碳基載體，如活性炭、碳納米管及石墨烯等，憑借其高比表面積、卓越的電導(dǎo)性和化學(xué)穩(wěn)定性，不僅能夠有效吸附水體中的有機(jī)污染物，還能顯著促進(jìn)臭氧分子的分解過(guò)程，進(jìn)而生成更多的羥基自由基，為高效水處理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。