Immagine grafica della ricerca. Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
NO X (X=1 o 2) emessi da cancelleria/sorgenti mobili sono convenzionalmente considerati come famigerati, precursori antropici del particolato ultrafine (PM2,5) perché NO X può subire una serie di SO 2 -fasi di trasformazione fotochimica assistita per evolvere finalmente il PM2.5 che funziona come un inquinante atmosferico. Recentemente, un gruppo di ricerca in Corea del Sud rettifica la nozione generale di NO X (vedi sopra) proponendo un mezzo interessante per sfruttare NO X in modo creativo.
Il Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha annunciato che un gruppo di ricerca KIST con i principali investigatori del Dr. Jongsik Kim e del Dr. Heon Phil Ha ha collaborato con un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Keunhong Jeong nell'Accademia Militare Coreana ( KMA) per innestare NO 3 - specie su un ossido metallico tramite fusione chimica tra NO X e O 2 a bassa energia termica (≤ 150 °C). Il risultante NO . supportato 3 - le specie possono quindi essere radicalizzate per generare NO 3 • analoghi che fungono da degradatori di sostanze organiche refrattarie presenti in un refluo.
I composti acquosi recalcitranti, inclusi i fenoli e il bisfenolo A, vengono generalmente eliminati dalle matrici acquose tramite sedimentazione con l'uso di coagulanti o tramite degradazione in H 2 O e CO sì (Y=1 o 2) con l'iniezione di navette OH come H 2 oh 2 , oh 3 , ecc. Tuttavia, questi metodi richiedono fasi aggiuntive per recuperare i coagulanti o soffrono di brevi durate di vita e/o instabilità chimiche innate a • OH, h 2 oh 2 , e O 3 , limitando così fortemente la sostenibilità di H 2 O processi di purificazione in corso di commercializzazione.
In sostituzione di • OH, NO 3 • può essere particolarmente attraente a causa della sua maggiore durata e/o maggiore potenziale ossidante rispetto a • OH, • ohh, o O 2 •- , essendo quindi previsto per migliorare l'efficienza nella degradazione degli inquinanti acquosi rispetto agli altri radicali sopra indicati. Tuttavia, NO 3 • la produzione non è banale e ha una serie di vincoli come la necessità di elettroni altamente energizzati in presenza di un elemento radioattivo o ambienti altamente acidi.
Il dottor Kim e i suoi collaboratori lo rendono praticabile sotto le acque reflue che includono H 2 oh 2 e NO 3 - -ossido di manganese funzionalizzato che affiora specie di manganese (Mn 2+ /Mn 3+ ) attiva inizialmente H 2 oh 2 per la formazione di • OH, invece • OH successivamente attiva NO 3 - funzionalità per la sua transizione in NO 3 • (indicato come • OH → NO 3 • ), tutto ciò è evidenziato da tecniche di calcolo del funzionale della densità (DFT) insieme a una serie di esperimenti di controllo.
Rappresentazione schematica del ciclo di scissione (A)H2O2 su specie Mnn+ di superficie (n=2 o 3) e trasferimento di radicali da radicali OH non legati sulla superficie a radicali NO2 o specie di radicali NO3 supportati su superfici α-/β-/γ-MnO2 (NO2 radicale SUP o NO3 radicale SUP), portando alla produzione di radicali NO2 supportati (radicali NO2 SUP in B) utilizzati per degradare gli inquinanti acquosi. Illustrazione di architetture porose per α-MnO2(D). Credito:Korea Institute of Science and Technology (KIST)
Il NO . risultante 3 • è stato dimostrato che le specie aumentano l'efficienza di degradazione delle acque reflue tessili di cinque o sette volte rispetto a quelle fornite dai radicali convenzionali ( • OH/ • OOH/O 2 •- ). di significato, il catalizzatore (NO 3 - -ossido di manganese funzionalizzato) scoperto qui è circa il 30% più economico di un catalizzatore commerciale tradizionale (sale di ferro) ed è producibile in serie. Di ulteriore significato, il catalizzatore è riutilizzabile dieci volte o più. Ciò è in contrasto con un catalizzatore tradizionale che garantisce solo l'utilizzo una tantum nella decomposizione di inquinanti acquosi tramite H . omogeneo 2 oh 2 scissione ( • generazione OH).
Il Dr. Kim osserva che "The • OH → NO 3 • la tecnologia è stata brevettata e venduta a una società nazionale (SAMSUNG BLUETECH). Visti i numerosi meriti conferiti dal catalizzatore modificato con NO 3 - funzionalità, fondamentalmente prevediamo di installare il catalizzatore in un'unità di trattamento delle acque reflue così presto".
La ricerca è stata pubblicata su JACS Au .
