Forskere undersøger, hvordan enkeltatom-katalysatorer påvirker vandrensning i avanceret oxidationsproces

Single-atom katalysatorer (SAC'er) er dukket op som lovende materialer til avancerede oxidationsprocesser (AOP'er) på grund af deres høje effektivitet, selektivitet og stabilitet. AOP'er bruges i vid udstrækning til vandrensning og involverer dannelsen af ​​meget reaktive hydroxylradikaler (OH), der kan oxidere og nedbryde organiske forurenende stoffer. I denne undersøgelse undersøgte forskere virkningen af ​​SAC'er på ydeevnen af ​​AOP'er til vandrensning.

Forskerne brugte en række forskellige teknikker, herunder røntgendiffraktion, transmissionselektronmikroskopi og røntgenfotoelektronspektroskopi, til at karakterisere strukturen og sammensætningen af ​​SAC'erne. De anvendte også forskellige spektroskopiske metoder, såsom elektronparamagnetisk resonans og fluorescensspektroskopi, til at studere genereringen og reaktiviteten af ​​OH-radikaler i nærvær af SAC'erne.

Deres resultater viste, at SAC'erne udviste fremragende katalytisk aktivitet og stabilitet i AOP'erne. SAC'erne var i stand til effektivt at aktivere peroxymonosulfat (PMS), et almindeligt oxidationsmiddel, der bruges i AOP'er, for at producere OH-radikaler. OH-radikalerne genereret af SAC'erne var meget reaktive og i stand til at nedbryde en lang række organiske forurenende stoffer, herunder antibiotika, pesticider og farvestoffer.

Forskerne fandt også ud af, at SAC'ernes katalytiske aktivitet var påvirket af deres struktur og sammensætning. For eksempel viste SAC'er med højere metalbelastninger og mere udsatte aktive steder højere katalytisk aktivitet. Derudover spillede den type metal, der blev brugt i SAC'erne, en afgørende rolle i at bestemme deres aktivitet og selektivitet.

Samlet set viste undersøgelsen SAC'ers potentiale til at øge effektiviteten og effektiviteten af ​​AOP'er i vandrensning. Indsigten opnået fra denne forskning kan guide design og udvikling af mere effektive og bæredygtige katalysatorer for AOP'er, hvilket bidrager til fremskridt inden for vandbehandlingsteknologier.