Gráficamente abstracto. Crédito:Catálisis aplicada B:ambiental (2022). DOI:10.1016/j.apcatb.2022.121858
Un grupo de investigación conjunto dirigido por el Prof. Sun Chenglin, el Prof. Wei Huangzhao y el Prof. Li Rengui del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS) ha desarrollado una nueva estrategia de acoplamiento de oxidación de agua fotocatalítica y oxidación catalítica de peróxido húmedo (Photo-CWPO) para el tratamiento eficiente de aguas residuales orgánicas.
Este estudio fue publicado en Applied Catalysis B:Environmental el 17 de agosto.
La tecnología CWPO es un tipo de proceso de oxidación avanzada para el tratamiento avanzado de aguas residuales orgánicas utilizando el radical hidroxilo (·OH), que se genera a partir de la oxidación del peróxido de hidrógeno catalizada por Fe 2+ . Sin embargo, la baja eficiencia de utilización de H2 O2 y la dificultad en el ciclo de los iones de hierro conducen a un alto costo y consumo indirecto de energía, lo que limita su aplicación a gran escala.
En la estrategia Photo-CWPO propuesta, la circulación eficiente de Fe 3+ / Fe 2+ iones se logró a través de Fe 3+ reducción de iones por electrones fotogenerados y, mientras tanto, los agujeros fotogenerados se utilizaron para degradar contaminantes orgánicos.
Los investigadores utilizaron el decaedro BiVO4 fotocatalizador para realizar una circulación eficiente de Fe 3+ / Fe 2+ iones con una selectividad de ~100 %, debido a la singular separación espacial de carga fotogenerada entre diferentes facetas del BiVO4 Crystal, que inhibió la formación de lodos de hierro en el proceso CWPO tradicional.
H2 O2 especies podrían generarse a través de un proceso de oxidación de H2 con dos orificios O en {110} facetas del decaedro BiVO4 cristales durante el Fe 3+ proceso de reducción en las {010} facetas, lo que podría reponer el H2 O2 y utilizar plenamente tanto los electrones fotogenerados como los huecos para la degradación de la contaminación. Esta estrategia logró una tasa de eliminación de carbono orgánico total mucho mayor en el sistema de acoplamiento que el proceso CWPO.
"La estrategia Photo-CWPO podría aplicarse para mineralizar varios contaminantes orgánicos y mostró una gran universalidad y estabilidad", dijo el profesor Sun.
"Hemos aplicado esta estrategia para el tratamiento de aguas residuales de la industria química del carbón, la industria de metanol a olefina y la industria de dimetilhidrazina asimétrica, todas las cuales mostraron una buena eficiencia de tratamiento", dijo el profesor Wei. Separación de agua con vanadato de bismuto
