Les dibenzo-p-dioxines polychlorées et les dibenzofuranes sont des polluants dangereux en raison de leur cancérogénicité et de leur persistance dans l'environnement. Les méthodes traditionnelles d'oxydation catalytique pour leur élimination sont confrontées à des défis tels que le coût élevé et l'inefficacité à des températures plus basses.
La recherche a montré que l'utilisation de matériaux carbonés, tels que les nanotubes de carbone et les charbons actifs, améliore les performances catalytiques en améliorant l'adsorption et la distribution des sites actifs. Cependant, leur application est limitée par des problèmes de coûts et de maintenance. Les matériaux carbonés dopés au N, dérivés de la biomasse, offrent une alternative prometteuse avec leur surface spécifique et leur porosité élevées, réduisant potentiellement les températures de fonctionnement et augmentant l'efficacité.
Dans une nouvelle étude publiée dans Waste Disposal &Sustainable Energy , des chercheurs de l'Université du Zhejiang présentent un catalyseur combinant des composants à base de vanadium et du carbone de biomasse dopé à l'azote (NHPC).
Ce développement améliore considérablement l'activité de dégradation du furane à basse température, offrant une nouvelle solution pour la dégradation efficace des polluants organiques persistants, marquant une avancée significative dans les efforts d'assainissement de l'environnement.
Dans cette étude, les chercheurs ont développé une série de catalyseurs à base de vanadium, et leurs performances catalytiques ont été considérablement améliorées par le carbone poreux hiérarchique dopé à l'azote (NHPC) dérivé de la biomasse. Cette amélioration a conduit à une nette amélioration de la dégradation du furane, un polluant organique persistant, à des températures plus basses qu'auparavant.
L'introduction du NHPC dans la structure du catalyseur a facilité l'augmentation du nombre de sites actifs et amélioré la répartition homogène des phases d'oxyde de vanadium, cruciales pour le processus catalytique. À 150°C, le catalyseur modifié a atteint une conversion du furane de 50 %, une amélioration significative par rapport aux catalyseurs traditionnels, avec une conversion complète se produisant à 200°C.
Le Dr Minghui Tang, l'un des principaux chercheurs de l'étude, déclare :« Cette percée améliore non seulement l'efficacité de la dégradation du furane à des températures nettement plus basses, mais ouvre également de nouvelles voies pour des techniques de dépollution environnementale durables. »
L’application du carbone poreux hiérarchique dopé au N (NHPC) dans les catalyseurs marque une avancée cruciale dans la technologie environnementale, offrant une méthode rentable et à basse température pour l’élimination des polluants dangereux. Cette innovation établit non seulement une nouvelle norme en matière de contrôle de la pollution, mais souligne également le potentiel des matériaux carbonés dérivés de la biomasse dans la dégradation catalytique, améliorant l'efficacité de la dégradation des polluants et favorisant des solutions durables de protection de l'environnement.
Plus d'informations : Ling Wang et al, Amélioration des mécanismes du carbone de la biomasse dopé à l'azote sur le catalyseur à base de vanadium pour la dégradation du furane à basse température, Élimination des déchets et énergie durable (2023). DOI :10.1007/s42768-023-00172-0
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