Polyklorerade dibenso-p-dioxiner och dibensofuraner är farliga föroreningar på grund av deras cancerframkallande egenskaper och persistens i miljön. Traditionella katalytiska oxidationsmetoder för att avlägsna dem står inför utmaningar som höga kostnader och ineffektivitet vid lägre temperaturer.

Forskning har visat att användning av kolmaterial, såsom kolnanorör och aktivt kol, förbättrar den katalytiska prestandan genom att förbättra adsorptionen och distributionen av aktiva platser. Deras tillämpning begränsas dock av kostnader och underhållsproblem. N-dopade kolmaterial, härrörande från biomassa, erbjuder ett lovande alternativ med sin höga yta och porositet, vilket potentiellt sänker driftstemperaturerna och ökar effektiviteten.

I en ny studie publicerad i Waste Disposal &Sustainable Energy , introducerar forskare från Zhejiang University en katalysator som kombinerar vanadinbaserade komponenter och kvävedopat biomassakol (NHPC).

Denna utveckling förbättrar avsevärt nedbrytningsaktiviteten vid låg temperatur hos furan, och erbjuder en ny lösning för effektiv nedbrytning av långlivade organiska föroreningar, vilket markerar ett betydande steg framåt i miljösaneringsarbetet.

I denna studie utvecklade forskare en serie vanadinbaserade katalysatorer, och deras katalytiska prestanda förbättrades avsevärt av kvävedopat hierarkiskt poröst kol (NHPC) som härrör från biomassa. Denna förbättring ledde till en markant förbättring av nedbrytningen av furan, en långlivad organisk förorening, vid lägre temperaturer än tidigare möjligt.

NHPC:s introduktion i katalysatorstrukturen underlättade en ökning av aktiva platser och förbättrade den homogena fördelningen av vanadinoxidfaser, som är avgörande för den katalytiska processen. Vid 150°C uppnådde den modifierade katalysatorn 50 % furanomvandling, en betydande förbättring jämfört med traditionella katalysatorer, med fullständig omvandling vid 200°C.

Dr. Minghui Tang, en ledande forskare i studien, säger:"Detta genombrott förbättrar inte bara effektiviteten av furannedbrytning vid betydligt lägre temperaturer utan öppnar också nya vägar för hållbara miljösaneringstekniker."

Tillämpningen av N-dopat hierarkiskt poröst kol (NHPC) i katalysatorer markerar ett avgörande framsteg inom miljöteknik, och erbjuder en kostnadseffektiv lågtemperaturmetod för avlägsnande av farliga föroreningar. Denna innovation sätter inte bara en ny standard för föroreningskontroll utan understryker också potentialen hos biomassa-härledda kolmaterial i katalytisk nedbrytning, förbättrar effektiviteten i nedbrytningen av föroreningar och främjar hållbara miljöskyddslösningar.

Mer information: Ling Wang et al, Enhancing mechanisms of N-doped biomassa kol på den vanadinbaserade katalysatorn för furannedbrytning vid låg temperatur, Waste Disposal &Sustainable Energy (2023). DOI:10.1007/s42768-023-00172-0

Tillhandahålls av TranSpread