Katalysator kombinerer vanadiumbaserede komponenter og nitrogen-doteret biomassekulstof til fjernelse af forurenende stoffer

Polychlorerede dibenzo-p-dioxiner og dibenzofuraner er farlige forurenende stoffer på grund af deres kræftfremkaldende egenskaber og persistens i miljøet. Traditionelle katalytiske oxidationsmetoder til deres fjernelse står over for udfordringer som høje omkostninger og ineffektivitet ved lavere temperaturer.

Forskning har vist, at brug af kulstofmaterialer, såsom kulstofnanorør og aktivt kul, forbedrer den katalytiske ydeevne ved at forbedre adsorptionen og fordelingen af ​​aktive steder. Deres anvendelse er dog begrænset af omkostninger og vedligeholdelsesproblemer. N-doterede kulstofmaterialer, afledt af biomasse, tilbyder et lovende alternativ med deres høje overfladeareal og porøsitet, hvilket potentielt sænker driftstemperaturer og øger effektiviteten.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Waste Disposal &Sustainable Energy , introducerer forskere fra Zhejiang University en katalysator, der kombinerer vanadiumbaserede komponenter og nitrogen-doteret biomassekulstof (NHPC).

Denne udvikling øger furans nedbrydningsaktivitet ved lav temperatur betydeligt, og tilbyder en ny løsning til effektiv nedbrydning af persistente organiske forurenende stoffer, hvilket markerer et væsentligt skridt fremad i miljøsaneringsbestræbelserne.

I denne undersøgelse udviklede forskere en række vanadiumbaserede katalysatorer, og deres katalytiske ydeevne blev væsentligt forbedret af nitrogen-doteret hierarkisk porøst kulstof (NHPC) afledt af biomasse. Denne forbedring førte til en markant forbedring af nedbrydningen af ​​furan, et persistent organisk forurenende stof, ved lavere temperaturer end tidligere muligt.

NHPC's introduktion i katalysatorstrukturen lettede en stigning i aktive steder og forbedrede den homogene fordeling af vanadiumoxidfaser, som er afgørende for den katalytiske proces. Ved 150°C opnåede den modificerede katalysator 50 % furanomdannelse, en væsentlig forbedring i forhold til traditionelle katalysatorer, med fuldstændig omdannelse ved 200°C.

Dr. Minghui Tang, en førende forsker i undersøgelsen, udtaler:"Dette gennembrud øger ikke kun effektiviteten af ​​furan-nedbrydning ved væsentligt lavere temperaturer, men åbner også nye veje for bæredygtige miljøsaneringsteknikker."

Anvendelsen af ​​N-doteret Hierarchical Porous Carbon (NHPC) i katalysatorer markerer et afgørende fremskridt inden for miljøteknologi, der tilbyder en lavtemperatur- og omkostningseffektiv metode til fjernelse af farlige forurenende stoffer. Denne innovation sætter ikke kun en ny standard for forureningskontrol, men understreger også potentialet af biomasseafledte kulstofmaterialer i katalytisk nedbrydning, øger effektiviteten af ​​forurenende nedbrydning og fremmer bæredygtige miljøbeskyttelsesløsninger.

Flere oplysninger: Ling Wang et al., Forbedring af mekanismer for N-doteret biomassekulstof på den vanadiumbaserede katalysator til furannedbrydning ved lav temperatur, Affaldsbortskaffelse og bæredygtig energi (2023). DOI:10.1007/s42768-023-00172-0

Leveret af TranSpread