第十届中国环境科学学会室内环境与健康分会学术年会

近年来，臭氧已经逐步成为我国多地的首要气态污染物，大气臭氧渗入室内将对人体健康带来直接和间接影响，静电、紫外等一些空气净化手段本身也可能产生微量的臭氧，然而即使低浓度的臭氧也会对人的心血管与呼吸系统产生影响。贵金属和过渡金属氧化物是两类研究最多的常温下催化分解臭氧的材料。
室内空气中臭氧的催化分解依然面临着巨大的挑战，一方面是短停留时间、低空气阻力的要求，希望在2-4m/s甚至更高的空速下用几厘米厚的净化滤网分解100 ppb-1 ppm的臭氧，空气阻力在10-60 Pa；另一方面是空气中无处不在的高浓度水蒸气（几千—2万ppm）对臭氧的分解造成竞争，容易造成催化剂的失活。过去十多年来，我们一直在尝试提高锰氧化物的臭氧催化活性及其抗湿性，包括从最初的活性炭上负载锰氧化物到努力去搞清锰氧化物结构对其催化分解臭氧性能的影响以及锰氧化物结构的调控。2016年我们认识到氧缺陷是影响锰氧化物的臭氧催化活性的关键因素，随后开展了铁、铈、钒、钨等不同价态金属离子掺杂改性α-MnO₂工作；紧接着我们发现酸处理和铵根处理的δ-MnO₂也显示出良好的臭氧催化活性，在此基础上制备了铵根改性的超薄δ-MnO₂纳米片，并实现了在空气滤网上的实际应用，可以满足100-200 ppb臭氧的快速催化分解。最近，我们又尝试开展了低价锰氧化物和四氧化三钴催化分解臭氧的研究，进一步提高了催化剂的活性和抗湿性。
 

臭氧，催化，抗湿，锰氧化物，室内空气