L'ozonizzazione catalitica eterogenea (HCO) è stata ampiamente studiata per la purificazione dell'acqua. I ricercatori dell'Istituto di ingegneria dei processi (IPE) dell'Accademia cinese delle scienze e dell'Università cinese del petrolio (Pechino) hanno esaminato i meccanismi dell'HCO e hanno fornito un'analisi sistematica e all'avanguardia di quest'area. Questo lavoro è stato pubblicato in Scienze e tecnologie ambientali .

Sebbene siano stati stabiliti meccanismi di reazione tipici per HCO, alcuni di essi sono appropriati solo per sistemi specifici. La divergenza e la carenza di meccanismi ostacolano lo sviluppo di nuovi catalizzatori attivi.

"Abbiamo confrontato i vari meccanismi esistenti e classificato l'ossidazione catalitica di HCO in processi di ossidazione a base di radicali e di ossidazione non radicale con una discussione approfondita, cercando di chiarire alcune conclusioni eventualmente errate e guidare lo studio del meccanismo, ", ha affermato Xie Yongbing dell'IPE.

Negli ultimi anni, Prof. Xie Yongbing, Il prof. Cao Hongbin dell'IPE e il loro collaboratore hanno sintetizzato una serie di catalizzatori per HCO, compresi i materiali a base di ossidi di manganese, materiali a base di carbonio e materiali compositi.

Combinando un'intensa caratterizzazione della struttura del materiale, gruppi funzionali di superficie e attività catalitica, hanno proposto un nuovo percorso di O ₃ decomposizione e possibili siti attivi. Il catalizzatore eterogeneo sviluppato e la tecnologia integrata sono stati applicati in 18 progetti pratici di trattamento delle acque reflue industriali.

I siti attivi catalitici e i comportamenti di adsorbimento delle molecole di ozono sulla superficie del catalizzatore sono gli indizi chiave per chiarire ulteriormente l'O ₃ processi di attivazione, evoluzione delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) e delle vie di ossidazione organiche.

I ricercatori hanno discusso diversi tipi di siti attivi e l'interazione con le molecole di ozono.

Inoltre, i ricercatori hanno esaminato diversi metodi di rilevamento dei ROS prodotti in entrambi i tipi di ossidazioni e i loro ruoli nella distruzione dei composti organici, e ha evidenziato alcuni problemi specifici durante l'analisi dei ROS, compresa la selezione degli scavenger, analisi dei risultati dell'esperimento, e alcune conclusioni discutibili ottenute in studi precedenti.

Hanno anche proposto strategie alternative per l'indagine sistematica del meccanismo HCO, Calcolo DFT e analisi EPR in situ, sulla base dei loro studi precedenti.

"Riteniamo che questa revisione possa fornire spunti critici per i futuri progressi nella progettazione di catalizzatori e negli studi meccanicistici dei sistemi HCO, " disse Xie.