Geliştirilmiş Oksidasyon Reaksiyonları ile Daha Hızlı ve Daha Ucuz Atıksu Arıtmaları
UC Riverside araştırmacıları, ucuz bir yardımcı katalizör eklemenin Gelişmiş Oksidasyon İşlemlerinin (AOP) hızını ve verimliliğini önemli ölçüde arttırabildiğini göstermiştir.
UCR araştırmacıları Gelişmiş Oksidasyon İşlemlerini iyileştirmek için basit bir yol geliştirdi.
RIVERSIDE, Kaliforniya (www.ucr.edu) – Kaliforniya Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Riverside, kirleticilerin Gelişmiş Oksidasyon İşlemlerini (AOPs) kullanarak atık sudan uzaklaştırılma yolunu önemli ölçüde iyileştirmek için bir yöntem keşfettiler.
Gelişmiş Oksidasyon İşlemleri organik maddeleri sudan uzaklaştırmak için oksidasyon kullanan bir grup kimyasal arıtma sürecidir. Reaksiyonlar, hem ev hem de endüstriyel ortamlarda kullanılan güçlü bir oksitleyici ajan olan hidrojen peroksitin ayrışmasıyla oluşturulan hidroksil radikalleri (OH) ile gerçekleştirilir.
Hidrojen peroksit ayrışmasının son ürünleri su ve oksijen olduğundan, Gelişmiş Oksidasyon İşlem teknolojileri kirlenmiş atık suyun geri dönüşümü için cazip bir yoldur. Gerçekte, reaksiyon yavaştır, verimsizdir ve büyük miktarlarda hem hidrojen peroksit hem de bir katalizör olarak işlev gören demir (Fe2 +, bir iki değerli demir iyonu) tuzu gerektirir. Bir katalizör olarak, demir oksit, oksidasyon reaksiyonunun sonunda kimyasal olarak değişmeden kalmalıdır. Bununla birlikte, bu durum, demir içeren bir çamur oluşumuna neden olmakta ve bu durumda ikincil bir kirletici olarak değerlendirilmektedir.
Günümüzde, UCR’nin Doğa ve Tarım Bilimleri Koleji’nde kimya profesörü olan Yadong Yin ve meslektaşları, karışıma ilave edilmesinin, bir yardımcı katalizör olarak adlandırılan başka bir bileşiğin”Ko-katalizörü”, reaksiyonun hızını ve etkinliğini önemli ölçüde artırabildiğini göstermiştir. Ko-katalizörünün etkisi, gerekli olan hidrojen peroksit ve demir katalizörü miktarını azaltır ve çamur oluşumunu önlemeye yardımcı olur. Deneysel sonuçlar bugün Chem dergisinde yayınlandı.
Profesör Yin, ko-katalizörün, toz haline getirilmiş bir metal sülfürün, demirli katalizörün daha iyi bir iş yapmasına yardımcı olarak reaksiyonu hızlandırmasının ucuz bir yolu olduğunu ve kullanılamaz çamur yan ürününü oluşturmaktan ziyade orijinal formunda kaldığını söyledi.
Nanomateryaller konusunda uzman olan Yin,şu anda eş katalizör performansını daha da artırmak için daha fazla yüzey alanına sahip daha küçük metal sülfid parçacıkları oluşturmak için çalışıyor.
Yin, “Temiz su için küresel talebin artmaya devam etmesi nedeniyle, dekontamine atıkları (kirlenmiş suyu) asgari düzeyde tutabilmek için uygun maliyetli teknolojiler geliştirmemiz kritik önem taşıyor” dedi. “Bu keşif, endüstride ve belediye atıksu arıtma uygulamalarında vaat edilen bir süreci iyileştirmek için mükemmel bir katalitik sistem sunuyor.”
Yayımlanan makalenin başlığı “Gelişmiş Oksidasyon Proseslerinde H2O2 Ayrışımı İçin Mükemmel Ko-Katalizörler Olarak Metal Sülfitler” dir.Araştırmadaki ortak yazarlar; Profesör Yin’in laboratuvarında misafir araştırmacı olan Mingyang Xing, yüksek lisans öğrencisi Wenjing Xu ve Che Xiang’ın laboratuarında lisansüstü öğrencisi olan Dong Dong’tur. Diğer katkıda bulunanlar UCR’den Yaocai Bai ve Jingbin Zeng ve Şanghay’daki Doğu Çin Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden Yi Zhou ve Jinlong Zhang.
Kaynak : phys.org
