1、催化超臨界水氧化技術(shù),由于scwo反應(yīng)條件對金屬具有較強(qiáng)的腐蝕性，對設(shè)備村質(zhì)的要求較高；另外，對某些化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的化合物，所需的反應(yīng)時(shí)間較長，對反應(yīng)條件有較高的要求。因此，為了加快反應(yīng)速率、減少反應(yīng)時(shí)間，降低反應(yīng)溫度，優(yōu)化反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，使scwo能充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，許多研究者將催化劑引入scwo。目前，對催化超臨界水氧化法處理廢水的研究正日益興起，已成為scwo的一個(gè)重要方向。,人們已對一些化合物的催化超臨界水氧化過程進(jìn)行了研究，研究物質(zhì)主要有：苯酚、氯苯酚、苯、二氯苯和較難反應(yīng)的中間產(chǎn)物，如氨、乙酸等。研究的內(nèi)容主要集中于反應(yīng)物的去除速率、反應(yīng)路徑、從反應(yīng)物直接生成CO2的選擇性以及催化劑的

2、催化特性。研究表明，催化SCWo過程比常規(guī)scwo過程具有明顯的優(yōu)勢,但也發(fā)現(xiàn)，催化劑的活性、穩(wěn)定性等受scWo環(huán)境影響較大,并對催化scWo的效果有明顯的影響。,一、影響催化效果的因素 影響催化效果的因素很多，在催化scwo中，主要包括催化劑活性、催化劑穩(wěn)定性、制備方法和催化劑的積碳和中毒等。 1催化劑的活性 在催化氧化反向中，人們廣泛應(yīng)用過渡金屬氧化物和貴金屬作為活性成分。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，Cr、Fe、Co、Ni、Cu、zn、Zr、Ti、Al的氧化物和貴金屆Pt在催化sCwo中表現(xiàn)出較好的催化活性。但很大一部分氧化物的固體表面在24h以內(nèi)就發(fā)生了改變，從而使活性下降。利用分散在支持介質(zhì)上的貴金屬

3、催化劑時(shí)，也觀察到了明顯的失活。因此，催化劑的化學(xué)和物理穩(wěn)定性是催化劑在scwO中應(yīng)用的重要問題。,2催化劑的穩(wěn)定性 人們已廣泛地研究了氧化催化劑如經(jīng)離子交換的沸石，分布在介質(zhì)上的活潑金屬，過渡金屬氧化物等的穩(wěn)定性。 沸石和分布介質(zhì)上的活潑金屬催化劑不適應(yīng)scwo環(huán)境。例如，以Pt為催化劑，當(dāng)Pt被均勻分布在如AL2O3.TIO2等一些氧化物的表面上，表現(xiàn)出較強(qiáng)的催化活性，但在scwo環(huán)境中，這種分散的Pt變得較易流動(dòng)并易于聚集，導(dǎo)致表面積的急劇減少而夫活。,另外，對一些具有多個(gè)氧化態(tài)的過液態(tài)金屬，如Mn等，由于在不同的條件下具有不同的氧化態(tài)，而不同的氧化態(tài)又具有不同的催化活性. 4催化劑積碳

4、和中毒 由于超臨界水對有機(jī)物有很強(qiáng)的溶解能力并且具有很好的流動(dòng)性，因此和氣相催化氧化相比，超臨界水中的反應(yīng)在催化劑表面的積碳非常少。催化劑中毒是由于雜質(zhì)在催化劑活性位點(diǎn)的物理和化學(xué)吸附造成的。在實(shí)驗(yàn)研究中，為避免雜質(zhì)使催化劑中毒，采用高純度的反應(yīng)物。這時(shí)，催化劑的失活主要是由于其物化性質(zhì)的不穩(wěn)定所造成的。但當(dāng)用于實(shí)際體系時(shí)，體系中所含雜質(zhì)引起催化劑中毒失活的影響是必須予以考慮的，這方面尚持進(jìn)一步的研究。例如，Mn02和Mn203。之間的轉(zhuǎn)化依賴于溫度和氧濃度，如果Mn02比Mn203更具催化活性，那么過程條件就應(yīng)控制在有利于Mn02的范圍內(nèi)，這樣才能達(dá)到最好的催化效果。,3催化劑制備方法的影響

5、 在scWo中有效的催化劑除了其活性成分本身的穩(wěn)定性以外，還必須要有足夠的表面積以維持其活性。因此必須有合適的制備技術(shù)。研究表明，傳統(tǒng)的制備氣相氧化催化劑的方法對應(yīng)用于scwo的催化劑是不合適的。由于具有較高物理強(qiáng)度的陶資的主要成分就是過渡金屬氧化物，因此，一些陶瓷的制備方法，如溶膠凝胺法、共沉淀法、聚合海綿法和高溫氣溶膠沉積法等己被用于制備scwo中的催化劑。其差別主要在于目的的不同，陶瓷工業(yè)中，主要目的是獲得高密度和高強(qiáng)度，而制備催化劑時(shí)，獲得高的比表面積是關(guān)鍵。研究表明，溫度、壓力、pH值、陳化時(shí)間、溶劑、干燥方法等因素對催化劑的結(jié)構(gòu)和性能均有影響?？梢酝ㄟ^優(yōu)化制各程序，開發(fā)出用于scWo的催化劑。,4催化劑積碳和中毒 由于超臨界水對有機(jī)物有很強(qiáng)的溶解能力并且具有很好的流動(dòng)性，因此和氣相催化氧化相比，超臨界水中的反應(yīng)在催化劑表面的積碳非常少。催化劑中毒是由于雜質(zhì)在催化劑活性位點(diǎn)的物理和化學(xué)吸附造成的。在實(shí)驗(yàn)研究中，為避免雜質(zhì)使催化劑中毒，采用高純度的反應(yīng)物。這時(shí)，催化劑的失活主要是由于其物化性質(zhì)的不穩(wěn)定所造成的。但當(dāng)用于實(shí)際體系時(shí)，體系中所含雜質(zhì)引起催化劑中毒失活的影響是必須予以考慮的，這方面尚持進(jìn)一步的研究,二、技術(shù)應(yīng)用 采用催化SCWO技術(shù)處理廢水在反應(yīng)速率、去除率的提高方面具有明顯優(yōu)勢。,從上表中可以看出，對于這三種物質(zhì)，無論在