Los investigadores proponen una nueva estrategia de acoplamiento para el tratamiento de aguas residuales orgánicas
Un grupo de investigación conjunto dirigido por el Prof. SUN Chenglin, el Porf. WEI Huangzhao y el Prof. LI Rengui del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia China de Ciencias (CAS) ha desarrollado una nueva estrategia de acoplamiento de la oxidación fotocatalítica del agua y la oxidación catalítica del peróxido húmedo (Photo-CWPO) para el tratamiento eficaz de aguas residuales orgánicas. Este estudio se publicó en Applied Catalysis B: Environmental el 17 de agosto.
Los investigadores proponen una nueva estrategia de acoplamiento para el tratamiento de aguas residuales orgánicas
DICP
La tecnología CWPO es un tipo de proceso de oxidación avanzado para el tratamiento de aguas residuales orgánicas utilizando el radical hidroxilo (-OH), que se genera a partir de la oxidación del peróxido de hidrógeno catalizada por el Fe2+. Sin embargo, la baja eficiencia de utilización del H2O2 y la dificultad en el ciclo de los iones de hierro conducen a un alto coste y a un consumo indirecto de energía, lo que limita su aplicación a gran escala.
En la estrategia Photo-CWPO propuesta, se consiguió una circulación eficiente de los iones Fe3+/Fe2+ mediante la reducción de los iones Fe3+ por los electrones fotogenerados, y mientras tanto, los huecos fotogenerados se utilizaron para degradar los contaminantes orgánicos.
Los investigadores utilizaron el fotocatalizador BiVO4 decaédrico para realizar una circulación eficiente deiones Fe3+/Fe2+ con una selectividad de ~100%, debido a la singular separación espacial de cargas fotogeneradas entre las diferentes facetas del cristal BiVO4, que inhibió la formación de lodos de hierro en el proceso tradicional de CWPO.
Las especies de H2O2 podrían generarse a través de un proceso de oxidación de H2O con dos agujeros en las facetas {110} de los cristales de decaedro de BiVO4 durante el proceso de reducción de Fe3+ en las facetas {010}, lo que podría reponer el consumo de H2O2 y utilizar plenamente tanto los electrones como los agujeros fotogenerados para la degradación de las contaminaciones. Esta estrategia logró una tasa de eliminación de carbono orgánico total mucho mayor en el sistema de acoplamiento que el proceso CWPO.
"La estrategia Photo-CWPO podría aplicarse para mineralizar varios contaminantes orgánicos y mostró una gran universalidad y estabilidad", dijo el profesor SUN.
"Hemos aplicado esta estrategia para el tratamiento de aguas residuales de la industria química del carbón, de la industria de metanol a olefinas y de la industria de dimetilhidracina asimétrica, y todas ellas mostraron una buena eficiencia de tratamiento", dijo el profesor WEI.
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