Astratto grafico. Credito:Catalisi applicata B:ambientale (2022). DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121858
Un gruppo di ricerca congiunto guidato dal Prof. Sun Chenglin, dal Prof. Wei Huangzhao e dal Prof. Li Rengui del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia cinese delle scienze (CAS) ha sviluppato una nuova strategia di accoppiamento dell'ossidazione fotocatalitica dell'acqua e ossidazione catalitica del perossido umido (Photo-CWPO) per un trattamento efficiente delle acque reflue organiche.
Questo studio è stato pubblicato in Applied Catalysis B:Environmental il 17 agosto.
La tecnologia CWPO è una sorta di processo di ossidazione avanzato per il trattamento avanzato delle acque reflue organiche utilizzando il radicale idrossile (·OH), che è generato dall'ossidazione del perossido di idrogeno catalizzata da Fe 2+ . Tuttavia, bassa efficienza di utilizzo di H2 O2 e la difficoltà nel ciclo degli ioni di ferro porta a costi elevati e consumo di energia indiretto, che limita la sua ulteriore applicazione su larga scala.
Nella proposta strategia Photo-CWPO, circolazione efficiente di Fe 3+ / Fe 2+ ioni è stato ottenuto tramite Fe 3+ riduzione degli ioni da parte di elettroni fotogenerati e, nel frattempo, i buchi fotogenerati sono stati utilizzati per degradare gli inquinanti organici.
I ricercatori hanno utilizzato il decaedro BiVO4 fotocatalizzatore per realizzare una circolazione efficiente di Fe 3+ / Fe 2+ ioni con selettività del ~100%, grazie all'esclusiva separazione spaziale della carica fotogenerata tra le diverse sfaccettature del BiVO4 cristallo, che ha inibito la formazione di fanghi di ferro nel tradizionale processo CWPO.
H2 O2 le specie potrebbero essere generate tramite un processo di ossidazione a due fori di H2 O su {110} sfaccettature del decaedro BiVO4 cristalli durante il Fe 3+ processo di riduzione sulle {010} faccette, che potrebbe ricostituire H2 O2 consumo e utilizzare pienamente sia gli elettroni fotogenerati che le lacune per il degrado degli inquinamenti. Questa strategia ha ottenuto un tasso di rimozione totale del carbonio organico molto più elevato nel sistema di accoppiamento rispetto al processo CWPO.
"La strategia Photo-CWPO potrebbe essere applicata per mineralizzare vari inquinanti organici e ha mostrato grande universalità e stabilità", ha affermato il Prof. Sun.
"Abbiamo applicato questa strategia per il trattamento delle acque reflue dall'industria chimica del carbone, dal metanolo all'industria delle olefine e all'industria asimmetrica della dimetilidrazina, che hanno tutti mostrato una buona efficienza di trattamento", ha affermato il Prof. Wei. + Esplora ulteriormente
