臭氧分解機制及臭氧氧化的安全風險

1臭氧分解機制：

Criegee在1975年發(fā)表的《臭氧分解機制》一書中描述了臭氧作為氧化劑化學反應(yīng)的機理：

圖1：Criegee 提出的臭氧氧化機理臭氧分子與C=C鍵反應(yīng)在較低溫度下，烯烴的雙鍵通過初級臭氧化物的分解發(fā)生斷裂，生成一個羰基化合物和過氧化物自由基；

隨后形成一種1,2,4-三氧烷型分子臭氧化中間體；

2臭氧氧化應(yīng)用：

臭氧氧化可以替代傳統(tǒng)金屬基氧化劑應(yīng)用于多種反應(yīng)，產(chǎn)率高，選擇性好，有利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展；

臭氧可與烴、醚、醇和縮醛反應(yīng)產(chǎn)生多種中間體和產(chǎn)品

在極端反應(yīng)條件下，臭氧還可與芳烴反應(yīng)產(chǎn)生羧酸等，在大氣污染和環(huán)境治理方面也有重用要應(yīng)用(如圖2)。

圖2：臭氧氧化反應(yīng)

3臭氧氧化的安全風險：

在實際應(yīng)用過程中，由于臭氧具有高度的反應(yīng)性，當用作反應(yīng)物時會帶來重大的安全風險：

在反應(yīng)液中累積的中間體和臭氧分解氧會釋放大量反應(yīng)熱，使得體系溫度不易控制。

臭氧氧化通常在富氧環(huán)境的有機溶劑中進行，反應(yīng)體系本身就是爆炸混合物具有起火或者爆炸的風險。

二者結(jié)合使得臭氧氧化的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用受到限制。