Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Riverside heeft een methode ontdekt om de manier waarop verontreinigende stoffen uit afvalwater worden verwijderd drastisch te verbeteren met behulp van geavanceerde oxidatieprocessen (AOP's).

AOP's zijn een groep chemische behandelingsprocessen die oxidatie gebruiken om organische materialen uit water te verwijderen. De reacties worden uitgevoerd door hydroxylradicalen (·OH) die ontstaan ​​door de ontleding van waterstofperoxide, een krachtig oxidatiemiddel dat zowel in huishoudelijke als industriële omgevingen wordt gebruikt.

AOP-technologieën zijn een aantrekkelijke manier om verontreinigd afvalwater te recyclen, omdat de eindproducten van de ontleding van waterstofperoxide water en zuurstof zijn. In werkelijkheid, Hoewel, de reactie is traag, inefficiënt en vereist grote hoeveelheden zowel waterstofperoxide als ferro (Fe ²⁺ , een tweewaardig ijzerion) zout - dat als katalysator dient. Als katalysator, het ferro-ijzer moet aan het einde van de oxidatiereactie chemisch onveranderd blijven. Echter, Dat is niet het geval, waardoor een ijzerhoudend slib wordt gevormd dat vervolgens als secundaire verontreiniging moet worden behandeld.

Nutsvoorzieningen, Yadong Yin, een professor in de chemie aan het UCR's College of Natural and Agricultural Sciences, en collega's hebben aangetoond dat het toevoegen van een andere verbinding aan het mengsel - een co-katalysator genoemd - de snelheid en efficiëntie van de reactie drastisch kan verbeteren. De werking van de co-katalysator vermindert de benodigde hoeveelheid waterstofperoxide en ijzerhoudende katalysator en helpt de vorming van het slib te voorkomen. De resultaten worden vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Chemo .

Yin zei de co-katalysator, een poedervormig metaalsulfide, is een goedkope manier om de reactie te versnellen door de ijzerhoudende katalysator te helpen zijn werk beter te doen en in zijn oorspronkelijke vorm te blijven, in plaats van het onbruikbare te vormen, slibachtig bijproduct.

Yin, een expert in het maken van nanomaterialen, werkt nu aan het creëren van kleinere metaalsulfidedeeltjes met een groter oppervlak om de prestaties van de co-katalysator verder te verbeteren.

"Terwijl de wereldwijde vraag naar schoon water blijft groeien, het is van cruciaal belang dat we kosteneffectieve technologieën ontwikkelen om vervuild water te ontsmetten, " Zei Yin. "Deze ontdekking biedt het perfecte katalytische systeem om een ​​reeds veelbelovend proces te verbeteren met toepassingen in de industrie en de behandeling van gemeentelijk afvalwater."

De titel van het artikel is "Metal Sulfides as Excellent Co-katalysatoren voor H ₂ O ₂ Ontleding in geavanceerde oxidatieprocessen." De gezamenlijke hoofdauteurs zijn Mingyang Xing, een gastonderzoeker in het lab van Yin, Wenking Xu, een afgestudeerde student in Yin's lab, en Checheng Dong, een afgestudeerde student in Xing's lab. Andere bijdragers zijn Yaocai Bai en Jingbin Zeng van UCR, en Yi Zhou en Jinlong Zhang van de East China University of Science and Technology in Shanghai.