臭氧在臭氧催化劑表面處理污水的化學(xué)反應(yīng)中的孔內(nèi)擴(kuò)散、表面吸附、產(chǎn)物分子的脫附和孔內(nèi)擴(kuò)散步驟,反應(yīng)的機(jī)理與吸和擴(kuò)散機(jī)理是不可分割的，臭氧催化劑的表面吸附作用、表面積、孔結(jié)構(gòu)和孔內(nèi)擴(kuò)散對(duì)污水處理的作用很重要

臭氧催化劑的物理吸附與化學(xué)吸附

臭氧與固體臭氧催化劑表面接觸時(shí)，臭氧催化劑固體表面上氣體的濃度高于氣相主體濃度的現(xiàn)象稱為吸附現(xiàn)象。臭氧催化劑固體表面上氣體濃度隨時(shí)間增加而增大的過(guò)程，稱為吸附過(guò)程;反之，氣體濃度隨時(shí)間增加而減小的過(guò)程，稱為脫附過(guò)程。當(dāng)吸附過(guò)程進(jìn)行的速率和脫附過(guò)程進(jìn)行的速率相等時(shí)，臭氧催化劑固體表面上氣體濃度不隨時(shí)間而改變，這種狀態(tài)稱為吸附平衡。吸附速率和吸附平衡的狀態(tài)與吸附溫度和壓力有關(guān)。在恒定溫度下進(jìn)行的吸附過(guò)程稱為等溫吸附;在恒定壓力下進(jìn)行的吸附過(guò)程稱為等壓吸附。吸附氣體的固體臭氧催化劑物質(zhì)稱為吸附劑，被吸附的氣體稱為吸陽(yáng)質(zhì)。吸附質(zhì)在吸附劑臭氧催化劑表面吸附后的狀態(tài)稱為吸附態(tài)。吸附態(tài)不穩(wěn)定且與游離態(tài)不同。通常吸附發(fā)生在吸附劑臭氧催化劑表面的局部位置，這樣的位置稱為吸附中心(或吸附位)。對(duì)于臭氧催化劑來(lái)說(shuō)，吸附中心常常是催化活性中心。吸附中心和吸附質(zhì)分子共同構(gòu)成表面吸附絡(luò)合物，即表面活性中間物種。

臭氧催化劑物理吸附與化學(xué)吸附

根據(jù)吸附分子在固體臭氧催化劑表面吸附時(shí)的結(jié)合力不同，吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附物理吸附是靠分子間作用力，即范德華力實(shí)現(xiàn)的。臭氧催化劑由于這種作用力較弱，對(duì)吸附分子結(jié)構(gòu)影響不大，可把物理吸附看成臭氧催化劑凝聚現(xiàn)象?；瘜W(xué)吸附時(shí)，吸附分子與固體臭氧催化劑相互作用，改變了吸附分子的鍵合狀態(tài)，吸附中心和吸附質(zhì)之間發(fā)生了電子的重新調(diào)整和再分配。化學(xué)吸附力屬于化學(xué)鍵力(靜電和共價(jià)鍵力)。由于該作用力強(qiáng)，對(duì)吸附分子的結(jié)構(gòu)有較大影響，可把化學(xué)吸附看作化學(xué)反應(yīng)。臭氧催化劑化學(xué)吸附一般包含著實(shí)質(zhì)的電子共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡(jiǎn)單的微或弱極化作用。

由于臭氧催化劑表面物理吸附和化學(xué)吸附的作用力本質(zhì)不同，它們?cè)谖綗?、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定差異。臭氧催化劑對(duì)物理吸附和化學(xué)吸附進(jìn)行對(duì)比，可作為判別的一般依據(jù)。但應(yīng)指出，對(duì)某些實(shí)際的吸附過(guò)程要確切地知道其是物理吸附還是化學(xué)吸附仍然是很困難的。