As dibenzo-p-dioxinas policloradas e os dibenzofuranos são poluentes perigosos devido à sua carcinogenicidade e persistência no meio ambiente. Os métodos tradicionais de oxidação catalítica para sua remoção enfrentam desafios como alto custo e ineficiência em temperaturas mais baixas.



A pesquisa mostrou que o uso de materiais de carbono, como nanotubos de carbono e carbonos ativos, melhora o desempenho catalítico, melhorando a adsorção e distribuição de sítios ativos. No entanto, a sua aplicação é limitada por custos e questões de manutenção. Materiais de carbono dopados com N, derivados de biomassa, oferecem uma alternativa promissora com sua alta área superficial e porosidade, reduzindo potencialmente as temperaturas operacionais e aumentando a eficiência.

Em um novo estudo publicado em Descarte de Resíduos e Energia Sustentável , pesquisadores da Universidade de Zhejiang apresentam um catalisador que combina componentes à base de vanádio e carbono de biomassa dopado com nitrogênio (NHPC).

Este desenvolvimento aumenta significativamente a atividade de degradação a baixa temperatura do furano, oferecendo uma nova solução para a decomposição eficiente de poluentes orgânicos persistentes, marcando um avanço significativo nos esforços de remediação ambiental.

Neste estudo, os pesquisadores desenvolveram uma série de catalisadores à base de vanádio, e seus desempenhos catalíticos foram significativamente melhorados pelo carbono poroso hierárquico dopado com nitrogênio (NHPC) derivado da biomassa. Esta melhoria levou a uma melhoria acentuada na degradação do furano, um poluente orgânico persistente, a temperaturas mais baixas do que anteriormente possível.

A introdução do NHPC na estrutura do catalisador facilitou o aumento dos sítios ativos e melhorou a distribuição homogênea das fases do óxido de vanádio, que são cruciais para o processo catalítico. A 150°C, o catalisador modificado alcançou 50% de conversão de furano, uma melhoria significativa em relação aos catalisadores tradicionais, com conversão completa ocorrendo a 200°C.

Dr. Minghui Tang, um dos principais pesquisadores do estudo, afirma:"Esta descoberta não apenas aumenta a eficiência da degradação do furano em temperaturas significativamente mais baixas, mas também abre novos caminhos para técnicas sustentáveis ​​de remediação ambiental".

A aplicação de carbono poroso hierárquico dopado com N (NHPC) em catalisadores marca um avanço fundamental na tecnologia ambiental, oferecendo um método econômico e de baixa temperatura para remoção de poluentes perigosos. Esta inovação não só estabelece um novo padrão para o controlo da poluição, mas também sublinha o potencial dos materiais de carbono derivados da biomassa na degradação catalítica, melhorando a eficiência da degradação de poluentes e promovendo soluções sustentáveis ​​de protecção ambiental.

Mais informações: Ling Wang et al, Melhorando mecanismos de carbono de biomassa dopado com N no catalisador à base de vanádio para degradação de furano em baixa temperatura, Descarte de Resíduos e Energia Sustentável (2023). DOI:10.1007/s42768-023-00172-0
Fornecido por TranSpread