Catalisadores de átomo único (SACs) surgiram como materiais promissores para processos de oxidação avançados (AOPs) devido à sua alta eficiência, seletividade e estabilidade. Os POA são amplamente utilizados para purificação de água e envolvem a geração de radicais hidroxila (OH) altamente reativos que podem oxidar e degradar poluentes orgânicos. Neste estudo, os cientistas investigaram o impacto dos SACs no desempenho dos AOPs para purificação de água.

Os cientistas usaram uma variedade de técnicas, incluindo difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia de fotoelétrons de raios X, para caracterizar a estrutura e composição dos SACs. Eles também empregaram vários métodos espectroscópicos, como ressonância paramagnética eletrônica e espectroscopia de fluorescência, para estudar a geração e reatividade de radicais OH na presença dos SACs.

Seus resultados mostraram que os SACs exibiram excelente atividade catalítica e estabilidade nos AOPs. Os SACs foram capazes de ativar eficientemente o peroximonossulfato (PMS), um agente oxidante comum usado em AOPs, para produzir radicais OH. Os radicais OH gerados pelos SACs eram altamente reativos e capazes de degradar uma ampla gama de poluentes orgânicos, incluindo antibióticos, pesticidas e corantes.

Os cientistas também descobriram que a atividade catalítica dos SACs foi influenciada pela sua estrutura e composição. Por exemplo, SACs com maiores cargas metálicas e sítios ativos mais expostos apresentaram maior atividade catalítica. Além disso, o tipo de metal utilizado nos SACs desempenhou um papel crucial na determinação da sua atividade e seletividade.

No geral, o estudo demonstrou o potencial dos SACs para aumentar a eficiência e eficácia dos POA na purificação de água. Os insights obtidos com esta pesquisa podem orientar o projeto e o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes e sustentáveis ​​para POAs, contribuindo para o avanço das tecnologias de tratamento de água.