Ricercatori dell'Università della California, Riverside ha scoperto un metodo per migliorare drasticamente il modo in cui gli inquinanti vengono rimossi dalle acque reflue utilizzando i processi di ossidazione avanzata (AOP).

Gli AOP sono un gruppo di processi di trattamento chimico che utilizzano l'ossidazione per rimuovere i materiali organici dall'acqua. Le reazioni sono eseguite da radicali idrossili (·OH) creati dalla decomposizione del perossido di idrogeno, un potente agente ossidante che viene utilizzato sia in ambito domestico che industriale.

Le tecnologie AOP sono un modo interessante per riciclare le acque reflue contaminate, poiché i prodotti finali della decomposizione del perossido di idrogeno sono acqua e ossigeno. In realtà, anche se, la reazione è lenta, inefficiente e richiede grandi quantità sia di acqua ossigenata che ferrosa (Fe ²⁺ , uno ione di ferro bivalente) che funge da catalizzatore. Come catalizzatore, il ferro ferroso dovrebbe rimanere chimicamente inalterato al termine della reazione di ossidazione. Però, Questo non è il caso, provocando la formazione di un fango contenente ferro che poi deve essere trattato come inquinante secondario.

Ora, Yadong Yin, un professore di chimica nel College of Natural and Agricultural Sciences dell'UCR, e colleghi hanno dimostrato che l'aggiunta nella miscela di un altro composto, chiamato co-catalizzatore, può migliorare notevolmente la velocità e l'efficienza della reazione. L'azione del co-catalizzatore riduce la quantità di acqua ossigenata e catalizzatore ferroso necessaria e aiuta a prevenire la formazione di morchie. I risultati sono pubblicati oggi sulla rivista chimica .

Yin ha detto il co-catalizzatore, un solfuro di metallo in polvere, è un modo economico per accelerare la reazione aiutando il catalizzatore ferroso a fare un lavoro migliore e a persistere nella sua forma originale, piuttosto che formare l'inutilizzabile, sottoprodotto fangoso.

Yin, un esperto nella creazione di nanomateriali, sta ora lavorando per creare particelle di solfuro metallico più piccole con una superficie maggiore per aumentare ulteriormente le prestazioni del co-catalizzatore.

"Poiché la domanda globale di acqua pulita continua a crescere, è fondamentale sviluppare tecnologie convenienti per decontaminare l'acqua inquinata, " Yin ha detto. "Questa scoperta fornisce il perfetto sistema catalitico per migliorare un processo già promettente con applicazioni nell'industria e nel trattamento delle acque reflue municipali".

Il titolo dell'articolo è "Metal Sulfides as Excellent Co-catalysts for H ₂ oh ₂ Decomposizione nei processi di ossidazione avanzata." Gli autori principali congiunti sono Mingyang Xing, uno studioso in visita nel laboratorio di Yin, Wenjing Xu, uno studente laureato nel laboratorio di Yin, e Chencheng Dong, uno studente laureato nel laboratorio di Xing. Altri collaboratori sono Yaocai Bai e Jingbin Zeng di UCR, e Yi Zhou e Jinlong Zhang della East China University of Science and Technology di Shanghai.