Nya föroreningar (EC) i naturliga vattendrag, inklusive hormonstörande ämnen, läkemedel och syntetiska färgämnen, utgör ett allvarligt hot mot allmän vattensäkerhet. Den nuvarande tekniken för avloppsvattenrening, även om den är något effektiv, klarar inte av att effektivt avlägsna dessa föroreningar på grund av deras hydrofoba natur och låga koncentrationer.

I en studie publicerad i tidskriften Environmental Science and Ecotechnology , introducerade forskare från Guangzhou University ett CoFeQds@GN-Nws katalysatorsystem som på ett unikt sätt utnyttjar den interna energin som finns i avloppsvatten. Katalysatorns yta har elektronrika och elektronfattiga mikroregioner, vilket främjar en självreningsmekanism.

Denna process klyver och oxiderar inte bara föroreningar utan aktiverar också löst syre till superoxidradikal, vilket förbättrar föroreningsavlägsnandet. Anmärkningsvärt nog fungerar systemet vid omgivningstemperatur och omgivningstryck utan externa oxidanter, vilket uppnår nästan totalt avlägsnande av EC.

Studien avslöjar rollen av CoFe-kvantprickar för att skapa en obalanserad elektronfördelning, vilket är avgörande för katalysatorns effektivitet, driver elektrondonationseffekten av föroreningar och aktiveringen av löst syre till reaktiva syrearter, en innovativ reningsprocess.

Professor Lai Lyu, den ledande författaren till denna forskning, sa:"Utvecklingen av CoFeQds@GN-Nws-systemet markerar ett paradigmskifte inom avloppsvattenreningsteknik. Genom att utnyttja den interna energin i avloppsvattnet och minska beroendet av externa resurser, gör denna metod inte tar bara upp utmaningen med att avlägsna ECs men är också i linje med globala hållbarhetsmål."

CoFeQds@GN-Nws-systemet presenterar ett transformativt tillvägagångssätt inom vattenreningsteknik. Genom att minska resurs- och energibehovet för vattenrening bidrar systemet till ett mer hållbart och miljövänligt förhållningssätt för att hantera vattenföroreningar. Denna innovativa teknik är i linje med globala ansträngningar för kolneutralitet och utsläppsminskning, vilket förstärker engagemanget för hållbara lösningar för vattensäkerhet.

Mer information: Yuhao Shi et al, Självrening av vatten via elektrondonationseffekt av nya föroreningar som väcker syreaktivering över ordnade kolförstärkta CoFe-kvantprickar, Environmental Science and Ecotechnology (2023). DOI:10.1016/j.ese.2023.100356

Tillhandahålls av TranSpread