O processo de transferência oxidativa direta contribui para a purificação da água
Análises do produto do sistema de reação do modelo (Co3 O4 /PMS/PhOH). imagens de mapeamento elementar STEM, HAADF e EDS do Co3 O4 após a reação. b Curvas TGA do Co3 intocado e reagido O4 no ar (O2 ). A perda de massa de 20% para o Co3 reagido O4 foi igual à razão de concentração inicial de [PhOH] para [PhOH] + [Co3 O4 ], o que indica que as moléculas poluentes foram totalmente transferidas para a superfície do catalisador. c Espectros 3D-FTIR dos produtos gasosos detectados a partir de TGA do Co3 reagido O4 em B. A temperatura de decomposição (centrada em torno de 300 °C) no ar (O2 ) e o produto de gás (CO2 ) são característicos de polímeros. d, e espectros XPS (d) e espectros FTIR (e) do Co3 intocado e reagido O4 . As intensidades de sinal nos espectros XPS do pristine e reagiu Co3 O4 foram normalizados pelo de Co2p . Crédito:Comunicação da Natureza (2022). DOI:10.1038/s41467-022-30560-9
Uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Yu Hanqing da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com o Prof. Menachem Elimelech da Universidade de Yale, desenvolveu uma nova tecnologia de descontaminação de água, o processo de transferência oxidativa direta (DOTP). O estudo foi publicado em
Nature Communications .
Investigações anteriores mostraram que a remoção de poluentes orgânicos da água depende de um processo de oxidação avançada (POA), que requer energia externa ou aporte químico. No entanto, descobriu-se que o equivalente de elétrons liberado pelos poluentes era muito maior do que o equivalente de elétrons consumido pelo oxidante, o que não pode ser explicado pela AOP.
Os pesquisadores esclareceram que o DOTP, fundamentalmente diferente do AOP, dominou o sistema oxidativo heterogêneo. No DOPT, uma reação redox direta entre poluentes e oxidantes ocorreu na superfície do catalisador. Os produtos formados foram estabilizados e submetidos espontaneamente à polimerização superficial ou reação de acoplamento. Como resultado, os produtos se acumulam na superfície do catalisador, contribuindo para a eliminação efetiva dos poluentes aquáticos.
O estudo revela que o catalisador heterogêneo desempenha um papel importante na ativação, estabilização e acúmulo de reagentes ou produtos. Além disso, apresenta baixo consumo de oxidantes, alta capacidade de acúmulo de poluentes e zero subprodutos tóxicos. Assim, espera-se que o DOTP encontre outras aplicações no controle da poluição da água e no tratamento de águas residuais.
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