Analyses de produit du système de réaction modèle (Co3 O4 /PMS/PhOH). une image de cartographie élémentaire STEM, HAADF et EDS du Co3 O4 après la réaction. b Courbes TGA du Co3 vierge et réagi O4 dans l'air (O2 ). La perte de masse de 20 % pour le Co3 ayant réagi O4 était égal au rapport de concentration initial de [PhOH] à [PhOH] + [Co3 O4 ], ce qui indique que les molécules polluantes ont été entièrement transférées à la surface du catalyseur. c Spectres 3D-FTIR des produits gazeux détectés par TGA du Co3 ayant réagi O4 en b. La température de décomposition (centrée autour de 300 °C) dans l'air (O2 ) et le gaz produit (CO2 ) sont caractéristiques des polymères. d, e Spectres XPS (d) et spectres FTIR (e) du Co3 vierge et réagi O4 . Les intensités de signal dans les spectres XPS du Co3 vierge et réagi O4 ont été normalisés par celui de Co2p . Crédit :Nature Communications (2022). DOI :10.1038/s41467-022-30560-9
Une équipe de recherche dirigée par le professeur Yu Hanqing de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec le professeur Menachem Elimelech de l'Université de Yale, a développé une nouvelle technologie de décontamination de l'eau, le processus de transfert oxydatif direct (DOTP). L'étude a été publiée dans Nature Communications .
Des enquêtes antérieures ont montré que l'élimination des polluants organiques de l'eau dépend d'un processus d'oxydation avancé (AOP), qui nécessite une énergie externe ou un apport chimique. Cependant, il a été découvert que l'équivalent électronique libéré par les polluants était beaucoup plus élevé que l'équivalent électronique consommé par l'oxydant, ce qui ne pouvait pas être expliqué par l'AOP.
Les chercheurs ont précisé que le DOTP, fondamentalement différent de l'AOP, dominait le système oxydatif hétérogène. Dans DOPT, une réaction redox directe entre les polluants et les oxydants s'est produite à la surface du catalyseur. Les produits formés sont stabilisés et subissent spontanément une polymérisation en surface ou une réaction de couplage. En conséquence, les produits s'accumulent à la surface du catalyseur, contribuant à l'élimination efficace des polluants aquatiques.
L'étude révèle que le catalyseur hétérogène joue un rôle important dans l'activation, la stabilisation et l'accumulation des réactifs ou produits. De plus, il présente une faible consommation d'oxydants, une capacité d'accumulation élevée de polluants et aucun sous-produit toxique. Ainsi, le DOTP devrait trouver d'autres applications dans le contrôle de la pollution de l'eau et le traitement des eaux usées. Passer au platine :un catalyseur non toxique pour une eau propre et réutilisable