Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuwe minerale piëzokatalysatoren bieden innovatieve benaderingen voor bodemsanering

De onderzoekers hebben met succes een gradiënt F-dotering HAP@FAP kern-schaalstructuur gefabriceerd via een eenvoudige ionenuitwisselingsmethode, die het koppelingseffect van piëzo-elektriciteit en flexo-elektriciteit induceerde door een ingebouwde spanningsgradiënt voor verbeterde piëzokatalytische activiteit.

De oxidatieve afbraak van fenantreen (PHE) in de bodem (200 mg kg -1 ) werd uitgevoerd om de piëzokatalytische activiteiten van katalysatoren te evalueren. HAP@FAP vertoonde de geoptimaliseerde piëzokatalytische activiteit waardoor 79% PHE kan worden afgebroken onder ultrasone trillingen gedurende 120 minuten. Dit is aanzienlijk superieur aan ongerepte HAP en F-HAP met een solide oplossingsstructuur. Daarnaast werden de effecten van de katalysatordosering, de water-bodemverhouding en het ultrasone vermogen op de afbraakprestaties onderzocht.

Het onderzoeksteam stelde ook het mogelijke mechanisme voor van PHE-degradatie veroorzaakt door piëzo-elektrische polarisatie. De roosterspanningsgradiënt die werd gegenereerd in de gradiënt F-dotering van de kern-schilrichting induceerde flexo-elektriciteit en verbeterde de piëzokatalytische activiteit.

Onder voortdurende ultrasone trillingen dreef het gepolariseerde elektrische veld in HAP@FAP ladingsdragers naar het oppervlak, waardoor reactieve zuurstofsoorten werden gegenereerd voor oxidatieve afbraak van PHE, uiteindelijk in CO2 en H2 O, het bereiken van het doel van een onschadelijke behandeling van bodemverontreinigende stoffen.

Vooruitkijkend hoopt het onderzoeksteam dat hun werk inzichten kan opleveren voor de modificatie van piëzo-elektrische katalysatoren voor de sanering van met organische stoffen verontreinigde bodems van industriegrond. "We zijn vervolgens van plan om op te schalen om het uiteindelijke doel van industriële toepassing te bereiken. Onze ontwikkelde katalysator kan mogelijk worden toegepast in verschillende persistente organische verontreinigende stoffen die industrieterrein verontreinigen, zoals polychloorbifenylen en naftaleen", aldus Lu.

Meer informatie: Jun Han et al, Flexo-elektriciteit in hydroxyapatiet voor de verbeterde piëzokatalytische afbraak van fenantreen in de bodem, Industriële chemie en materialen (2023). DOI:10.1039/D3IM00093A

Aangeboden door Industrial Chemistry &Materials




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. COVID-19-medicijnen blijven aanwezig in afvalwater, kunnen een risico vormen voor in het water levende organismen
  2. Zorgen voor het voortbestaan ​​van olifanten in Laos:een kwestie van economie
  3. Een gemakkelijke manier om de schedelzenuwen te leren
  4. Een dodelijke schimmel die het witte-neussyndroom veroorzaakt, kan een achilleshiel hebben, studie onthult
  5. Neanderthaler DNA veranderde de manier waarop moderne mensen eruitzien
  6. Hoe wetenschappers ons hebben gered van de ineenstorting van de sint-jakobsschelp
  7. Natuurbehoud werkt, en we worden er steeds beter in, zegt nieuw onderzoek
  8. Een recordaantal van 1.101 zeekoeien uit Florida stierven in 2021. Wanneer stopt het?
  9. Roofzuchtige bacteriën gevonden in studie van longmicrobioom van patiënten met cystische fibrose

Wetenschap