1.2 氧空位理论
氧空位理论属于自由基理论中的特例。氧化物的表面常存在大量的晶格缺陷,这些缺陷对催化剂上臭氧的分解途径产生了很大的影响。以NiFe2O4为例[7],其反应机理如下:
第一步:
第二步:
第三步:
第四步:
第五步:
NiFe2O4催化臭氧降解DBP时遵循自由基反应,但与一般羟基自由基生成机理有所不同,铁离子没有起关键作用,而是Ni3+/Ni2+和O2-/O2之间相互转换的平衡反应促进了羟基自由基的生成。反应的活性位点为Ni2+,晶格氧失去电子被氧化成氧气,原晶格氧位置形成了空穴,在富氧状态下空穴导电迅速还原成晶格氧,从而确保了氧的连续供应及催化活性。如图2所示晶格氧与氧空位的循环转变过程是整个反应的关键步骤。
图2 氧空位理论产生羟基自由基的机理[1]
1.2 氧空位理论
氧空位理论属于自由基理论中的特例。氧化物的表面常存在大量的晶格缺陷,这些缺陷对催化剂上臭氧的分解途径产生了很大的影响。以NiFe2O4为例[7],其反应机理如下:
第一步:
第二步:
第三步:
第四步:
第五步:
NiFe2O4催化臭氧降解DBP时遵循自由基反应,但与一般羟基自由基生成机理有所不同,铁离子没有起关键作用,而是Ni3+/Ni2+和O2-/O2之间相互转换的平衡反应促进了羟基自由基的生成。反应的活性位点为Ni2+,晶格氧失去电子被氧化成氧气,原晶格氧位置形成了空穴,在富氧状态下空穴导电迅速还原成晶格氧,从而确保了氧的连续供应及催化活性。如图2所示晶格氧与氧空位的循环转变过程是整个反应的关键步骤。
图2 氧空位理论产生羟基自由基的机理[1]