Le policlorodibenzo-p-diossine e i dibenzofurani sono inquinanti pericolosi a causa della loro cancerogenicità e persistenza nell'ambiente. I tradizionali metodi di ossidazione catalitica per la loro rimozione devono affrontare sfide come costi elevati e inefficienza a temperature più basse.
La ricerca ha dimostrato che l’utilizzo di materiali di carbonio, come nanotubi di carbonio e carboni attivi, migliora le prestazioni catalitiche migliorando l’adsorbimento e la distribuzione dei siti attivi. Tuttavia, la loro applicazione è limitata da costi e problemi di manutenzione. I materiali di carbonio drogato con N, derivati dalla biomassa, offrono un'alternativa promettente con la loro elevata area superficiale e porosità, riducendo potenzialmente le temperature operative e aumentando l'efficienza.
In un nuovo studio pubblicato su Waste Disposal &Sustainable Energy , i ricercatori dell'Università di Zhejiang introducono un catalizzatore che combina componenti a base di vanadio e biomassa di carbonio drogata con azoto (NHPC).
Questo sviluppo migliora in modo significativo l'attività di degradazione del furano a bassa temperatura, offrendo una nuova soluzione per la decomposizione efficiente degli inquinanti organici persistenti, segnando un significativo passo avanti negli sforzi di risanamento ambientale.
In questo studio, i ricercatori hanno sviluppato una serie di catalizzatori a base di vanadio e le loro prestazioni catalitiche sono state significativamente migliorate dal carbonio poroso gerarchico (NHPC) drogato con azoto derivato dalla biomassa. Questo miglioramento ha portato a un netto miglioramento nella degradazione del furano, un inquinante organico persistente, a temperature più basse rispetto a quanto possibile in precedenza.
L'introduzione dell'NHPC nella struttura del catalizzatore ha facilitato un aumento dei siti attivi e migliorato la distribuzione omogenea delle fasi di ossido di vanadio, che sono cruciali per il processo catalitico. A 150°C, il catalizzatore modificato ha raggiunto una conversione del furano del 50%, un miglioramento significativo rispetto ai catalizzatori tradizionali, con una conversione completa avvenuta a 200°C.
Il dottor Minghui Tang, uno dei principali ricercatori nello studio, afferma:"Questa innovazione non solo migliora l'efficienza della degradazione del furano a temperature significativamente più basse, ma apre anche nuove strade per tecniche di bonifica ambientale sostenibili."
L'applicazione del carbonio poroso gerarchico (NHPC) drogato con N nei catalizzatori segna un progresso fondamentale nella tecnologia ambientale, offrendo un metodo economico e a bassa temperatura per la rimozione di sostanze inquinanti pericolose. Questa innovazione non solo stabilisce un nuovo standard per il controllo dell'inquinamento, ma sottolinea anche il potenziale dei materiali di carbonio derivati dalla biomassa nella degradazione catalitica, migliorando l'efficienza della degradazione degli inquinanti e promuovendo soluzioni sostenibili di protezione ambientale.
Ulteriori informazioni: Ling Wang et al, Miglioramento dei meccanismi del carbonio della biomassa drogato con N sul catalizzatore a base di vanadio per la degradazione del furano a bassa temperatura, Smaltimento dei rifiuti ed energia sostenibile (2023). DOI:10.1007/s42768-023-00172-0
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