Pesquisadores propõem nova estratégia de acoplamento para tratamento de efluentes orgânicos
Resumo gráfico. Crédito:Catálise Aplicada B:Ambiental (2022). DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121858
Um grupo de pesquisa conjunto liderado pelo Prof. Sun Chenglin, Prof. Wei Huangzhao e Prof. Li Rengui do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu uma nova estratégia de acoplamento de oxidação fotocatalítica da água e oxidação catalítica por peróxido úmido (Photo-CWPO) para tratamento eficiente de efluentes orgânicos.
Este estudo foi publicado em
Applied Catalysis B:Environmental em 17 de agosto.
A tecnologia CWPO é um tipo de processo de oxidação avançado para tratamento avançado de efluentes orgânicos usando radical hidroxila (·OH), que é gerado a partir da oxidação do peróxido de hidrogênio catalisada pelo Fe
2+
. No entanto, baixa eficiência de utilização de H
2 O
2 e a dificuldade na ciclagem de íons de ferro levam a um alto custo e consumo indireto de energia, o que limita sua aplicação em larga escala.
Na estratégia de Foto-CWPO proposta, circulação eficiente de Fe
3+
/ Fe
2+
íons foi obtido através do Fe
3+
redução de íons por elétrons fotogerados e, enquanto isso, buracos fotogerados foram usados para degradar poluentes orgânicos.
Os pesquisadores usaram o decaedro BiVO
4 fotocatalisador para realizar a circulação eficiente de Fe
3+
/ Fe
2+
íons com seletividade de ~100%, devido à separação espacial única de carga fotogerada entre diferentes facetas do BiVO
4 cristal, que inibiu a formação de lodo de ferro no processo CWPO tradicional.
H
2 O
2 espécies podem ser geradas através de um processo de oxidação envolvendo dois buracos de H
2 O em {110} facetas do decaedro BiVO
4 cristais durante o Fe
3+
processo de redução nas facetas {010}, o que poderia reabastecer o H
2 O
2 consumo e utilizar totalmente os elétrons e buracos fotogerados para a degradação de poluições. Essa estratégia alcançou uma taxa de remoção de carbono orgânico total muito maior no sistema de acoplamento do que o processo CWPO.
"A estratégia Photo-CWPO pode ser aplicada para mineralizar vários poluentes orgânicos e mostrou grande universalidade e estabilidade", disse o Prof. Sun.
"Aplicamos essa estratégia para o tratamento de efluentes da indústria química de carvão, metanol para indústria de olefinas e indústria de dimetilhidrazina assimétrica, todas com boa eficiência de tratamento", disse o Prof. Wei.
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