Các nhà nghiên cứu của Caption UC Riverside đã chỉ ra rằng việc thêm chất xúc tác không tốn kém có thể cải thiện đáng kể tốc độ và hiệu quả của các quá trình oxy hóa nâng cao (AOPs).
Nhà cung cấp hình ảnh: UC Riverside
Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Riverside đã phát hiện ra một phương pháp để cải thiện đáng kể cách thức các chất gây ô nhiễm được loại bỏ khỏi nước thải bằng cách sử dụng quy trình oxy hóa tiên tiến (AOPs).
AOP là một nhóm các quá trình xử lý hóa học sử dụng quá trình oxy hóa để loại bỏ các vật liệu hữu cơ khỏi nước. Các phản ứng được thực hiện bởi các gốc hydroxyl (OH) được tạo ra bởi sự phân hủy của hydrogen peroxide, một tác nhân oxy hóa mạnh mẽ được sử dụng trong cả thiết lập hộ gia đình và công nghiệp.
Công nghệ AOP là một cách hấp dẫn để tái chế nước thải bị ô nhiễm, vì các sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy hydrogen peroxide là nước và oxy. Tuy nhiên, trong thực tế, phản ứng chậm, không hiệu quả và đòi hỏi một lượng lớn hydrogen peroxide và sắt (Fe2 +, một ion sắt hóa trị hai) – là chất xúc tác. Là một chất xúc tác, sắt sắt nên duy trì về mặt hóa học ở cuối phản ứng oxy hóa. Tuy nhiên, đó không phải là trường hợp, gây ra sự hình thành của một bùn chứa sắt mà sau đó phải được xử lý như một chất gây ô nhiễm thứ cấp.
Hiện nay, Yadong Yin, một giáo sư hóa học tại Đại học Khoa học Tự nhiên và Nông nghiệp của UCR, và các đồng nghiệp đã chỉ ra rằng việc trộn lẫn một hợp chất khác – được gọi là chất xúc tác có thể cải thiện đáng kể tốc độ và hiệu quả của phản ứng. Tác động của chất xúc tác làm giảm lượng hydrogen peroxide và chất xúc tác sắt cần thiết và giúp ngăn ngừa sự hình thành bùn. Các kết quả được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Chem .
Yin cho biết chất xúc tác, một sulfide kim loại bột, là một cách rẻ tiền để tăng tốc phản ứng bằng cách giúp chất xúc tác màu làm một công việc tốt hơn và tồn tại ở dạng ban đầu, thay vì tạo thành sản phẩm phụ không có khả năng sử dụng.
Yin, một chuyên gia về tạo vật liệu nano, hiện đang làm việc để tạo ra các hạt sulfua kim loại nhỏ hơn với diện tích bề mặt hơn để tăng thêm hiệu suất đồng xúc tác.
Yin nói: “Khi nhu cầu nước sạch toàn cầu tiếp tục tăng, điều quan trọng là chúng tôi phát triển các công nghệ tiết kiệm chi phí để khử nhiễm nước bị ô nhiễm”. “Khám phá này cung cấp hệ thống xúc tác hoàn hảo để cải thiện một quy trình đầy hứa hẹn với các ứng dụng trong ngành công nghiệp và xử lý nước thải đô thị.”
Tiêu đề của bài báo là “Metal Sulfides là chất xúc tác tuyệt vời cho phân hủy H2O2 trong quá trình oxy hóa tiên tiến”. Các tác giả chính là Mingyang Xing, một học giả thỉnh giảng trong phòng thí nghiệm của Yin, Wenjing Xu, một sinh viên tốt nghiệp trong phòng thí nghiệm của Yin, và Chencheng Dong, một sinh viên tốt nghiệp trong phòng thí nghiệm của Xing. Những người đóng góp khác là Yaocai Bai và Jingbin Zeng từ UCR, và Yi Zhou và Jinlong Zhang từ Đại học Khoa học và Công nghệ Đông Trung Quốc ở Thượng Hải.
Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180412130813.htm
