Een gezamenlijke onderzoeksgroep onder leiding van prof. Sun Chenglin, prof. Wei Huangzhao en prof. Li Rengui van het Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een nieuwe koppelingsstrategie ontwikkeld voor fotokatalytische wateroxidatie en katalytische natte peroxide-oxidatie (Photo-CWPO) voor een efficiënte behandeling van organisch afvalwater.

Deze studie is gepubliceerd in Applied Catalysis B:Environmental op 17 augustus.

CWPO-technologie is een soort geavanceerd oxidatieproces voor geavanceerde behandeling van organisch afvalwater met behulp van hydroxylradicaal (·OH), dat wordt gegenereerd uit waterstofperoxide-oxidatie gekatalyseerd door Fe ²⁺ . Niettemin, lage gebruiksefficiëntie van H₂ O₂ en moeilijkheden bij het circuleren van ijzerionen leiden tot hoge kosten en indirect energieverbruik, wat de verdere grootschalige toepassing ervan beperkt.

In de voorgestelde Photo-CWPO-strategie, efficiënte circulatie van Fe ³⁺ / Fe ²⁺ ionen werd bereikt door Fe ³⁺ ionenreductie door fotogegenereerde elektronen, en ondertussen werden fotogegenereerde gaten gebruikt om organische verontreinigende stoffen af ​​te breken.

De onderzoekers gebruikten decaëder BiVO₄ fotokatalysator om een ​​efficiënte circulatie van Fe ³⁺ . te realiseren / Fe ²⁺ ionen met een selectiviteit van ~100%, dankzij de unieke ruimtelijke fotogegenereerde ladingsscheiding tussen verschillende facetten van de BiVO₄ kristal, dat de vorming van ijzerslib in het traditionele CWPO-proces remde.

H₂ O₂ soorten kunnen worden gegenereerd via een oxidatieproces met twee gaten van H₂ O op {110} facetten van decaëder BiVO₄ kristallen tijdens de Fe ³⁺ reductieproces op de {010} facetten, wat de H₂ . zou kunnen aanvullen O₂ verbruik en volledig gebruik maken van zowel fotogegenereerde elektronen als gaten voor de afbraak van vervuilingen. Deze strategie bereikte een veel hogere totale verwijdering van organische koolstof in het koppelingssysteem dan het CWPO-proces.

"De Photo-CWPO-strategie kan worden toegepast om verschillende organische verontreinigende stoffen te mineraliseren en toonde een grote universaliteit en stabiliteit", zei prof. Sun.

"We hebben deze strategie toegepast voor de behandeling van afvalwater van de kolenchemische industrie, methanol tot de olefine-industrie en de asymmetrische dimethylhydrazine-industrie, die allemaal een goede behandelingsefficiëntie lieten zien", zei prof. Wei. + Verder verkennen

Water splitsen met bismutvanadaat