Produktanalyser af modelreaktionssystemet (Co3 O4 /PMS/PhOH). et STEM, HAADF og EDS elementær kortlægningsbilleder af Co3 O4 efter reaktionen. b TGA-kurver for den uberørte og reagerede Co3 O4 i luften (O2 ). Massetabet på 20 % for det reagerede Co3 O4 var lig med det initiale koncentrationsforhold mellem [PhOH] til [PhOH] + [Co3 O4 ], hvilket indikerer, at de forurenende molekyler blev fuldstændigt overført til katalysatoroverfladen. c 3D-FTIR-spektre af gasprodukter detekteret fra TGA af det reagerede Co3 O4 i b. Nedbrydningstemperaturen (centreret omkring 300 °C) i luft (O2 ) og gasproduktet (CO2 ) er karakteristiske for polymerer. d, e XPS-spektre (d) og FTIR-spektre (e) af det uberørte og reagerede Co3 O4 . Signalintensiteterne i XPS-spektrene for det uberørte og reagerede Co3 O4 blev normaliseret af Co2p . Kredit:Nature Communications (2022). DOI:10.1038/s41467-022-30560-9
Et forskerhold ledet af prof. Yu Hanqing fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med prof. Menachem Elimelech fra Yale University, udviklede en ny vanddekontamineringsteknologi, den direkte oxidative overførselsproces (DOTP). Undersøgelsen blev offentliggjort i Nature Communications .
Tidligere undersøgelser har vist, at fjernelse af organiske forurenende stoffer fra vand afhænger af en avanceret oxidationsproces (AOP), som kræver ekstern energi eller kemisk input. Det blev dog opdaget, at elektronækvivalenten frigivet af forurenende stoffer var meget højere end den oxidantforbrugte elektronækvivalent, hvilket ikke kunne forklares med AOP.
Forskere præciserede, at DOTP, fundamentalt forskellig fra AOP, dominerede det heterogene oxidative system. I DOPT forekom en direkte redoxreaktion mellem forurenende stoffer og oxidanter på katalysatoroverfladen. De dannede produkter blev stabiliseret og undergik spontant overfladepolymerisation eller koblingsreaktion. Som et resultat akkumulerede produkter på katalysatoroverfladen, hvilket bidrager til effektiv eliminering af vandforurenende stoffer.
Undersøgelsen afslører, at den heterogene katalysator spiller en vigtig rolle i aktiveringen, stabiliseringen og akkumuleringen af reaktanter eller produkter. Derudover har den lavt forbrug af oxidanter, høj kapacitet til at akkumulere forurenende stoffer og ingen giftige biprodukter. DOTP forventes således at finde yderligere anvendelser inden for vandforureningskontrol og spildevandsbehandling. + Udforsk yderligere