Résumé graphique. Crédit :Catalyse appliquée B :environnementale (2022). DOI :10.1016/j.apcatb.2022.121858
Un groupe de recherche conjoint dirigé par le professeur Sun Chenglin, le professeur Wei Huangzhao et le professeur Li Rengui du Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a développé une nouvelle stratégie de couplage de l'oxydation photocatalytique de l'eau et oxydation catalytique par voie humide au peroxyde (Photo-CWPO) pour un traitement efficace des eaux usées organiques.
Cette étude a été publiée dans Applied Catalysis B :Environmental le 17 août.
La technologie CWPO est une sorte de processus d'oxydation avancé pour le traitement avancé des eaux usées organiques à l'aide d'un radical hydroxyle (·OH), qui est généré à partir de l'oxydation du peroxyde d'hydrogène catalysée par Fe 2+ . Néanmoins, faible efficacité d'utilisation de H2 O2 et la difficulté du cycle des ions de fer entraînent un coût élevé et une consommation d'énergie indirecte, ce qui limite son application à grande échelle.
Dans la stratégie Photo-CWPO proposée, circulation efficace de Fe 3+ / Fe 2+ ions a été obtenu grâce à Fe 3+ réduction des ions par les électrons photogénérés, et pendant ce temps, les trous photogénérés ont été utilisés pour dégrader les polluants organiques.
Les chercheurs ont utilisé le décaèdre BiVO4 photocatalyseur pour réaliser une circulation efficace de Fe 3+ / Fe 2+ ions avec une sélectivité d'environ 100 %, grâce à la séparation de charge photogénérée spatiale unique entre les différentes facettes du BiVO4 cristal, qui a inhibé la formation de boues de fer dans le procédé CWPO traditionnel.
H2 O2 les espèces pourraient être générées via un processus d'oxydation à deux trous de H2 O sur {110} facettes du décaèdre BiVO4 cristaux pendant le Fe 3+ processus de réduction sur les facettes {010}, ce qui pourrait reconstituer le H2 O2 consommation et utiliser pleinement à la fois les électrons photogénérés et les trous pour la dégradation des pollutions. Cette stratégie a permis d'obtenir un taux d'élimination du carbone organique total beaucoup plus élevé dans le système de couplage que le procédé CWPO.
"La stratégie Photo-CWPO pourrait être appliquée pour minéraliser divers polluants organiques et a montré une grande universalité et stabilité", a déclaré le professeur Sun.
« Nous avons appliqué cette stratégie pour le traitement des eaux usées de l'industrie chimique du charbon, du méthanol à l'industrie des oléfines et de l'industrie de la diméthylhydrazine asymétrique, qui ont toutes montré une bonne efficacité de traitement », a déclaré le professeur Wei. Fractionnement de l'eau à l'aide de vanadate de bismuth
