Полихлорированные дибензо-п-диоксины и дибензофураны являются опасными загрязнителями из-за их канцерогенности и стойкости в окружающей среде. Традиционные методы каталитического окисления для их удаления сталкиваются с такими проблемами, как высокая стоимость и неэффективность при более низких температурах.

Исследования показали, что использование углеродных материалов, таких как углеродные нанотрубки и активный уголь, улучшает каталитические характеристики за счет улучшения адсорбции и распределения активных центров. Однако их применение ограничено затратами и проблемами обслуживания. Углеродные материалы, легированные азотом, полученные из биомассы, предлагают многообещающую альтернативу благодаря своей большой площади поверхности и пористости, что потенциально снижает рабочие температуры и повышает эффективность.

В новом исследовании, опубликованном в Утилизация отходов и устойчивая энергетикаИсследователи из Чжэцзянского университета представили катализатор, сочетающий в себе компоненты на основе ванадия и легированный азотом углерод биомассы (NHPC).

Эта разработка значительно усиливает активность фурана при низкотемпературном разложении, предлагая новое решение для эффективного расщепления стойких органических загрязнителей, что знаменует собой значительный шаг вперед в усилиях по восстановлению окружающей среды.

В этом исследовании исследователи разработали серию катализаторов на основе ванадия, и их каталитические характеристики были значительно улучшены за счет легированного азотом иерархического пористого углерода (NHPC), полученного из биомассы. Это усовершенствование привело к заметному улучшению разложения фурана, стойкого органического загрязнителя, при более низких температурах, чем это было возможно ранее.

Введение NHPC в структуру катализатора способствовало увеличению количества активных центров и улучшению гомогенного распределения фаз оксида ванадия, имеющих решающее значение для каталитического процесса. При 150°C модифицированный катализатор достиг 50%-ной конверсии фурана, что является значительным улучшением по сравнению с традиционными катализаторами, причем полная конверсия происходит при 200°C.

Доктор Минхуэй Тан, ведущий исследователь в исследовании, заявляет: «Этот прорыв не только повышает эффективность разложения фурана при значительно более низких температурах, но также открывает новые пути для устойчивых методов восстановления окружающей среды».

Применение иерархического пористого углерода, легированного азотом (NHPC), в катализаторах знаменует собой важнейший шаг вперед в области экологических технологий, предлагая низкотемпературный и экономически эффективный метод удаления опасных загрязняющих веществ. Это нововведение не только устанавливает новый стандарт контроля загрязнения, но также подчеркивает потенциал углеродных материалов, полученных из биомассы, в каталитическом разложении, повышая эффективность разложения загрязняющих веществ и продвигая устойчивые решения по защите окружающей среды.