חוקרים פיתחו זרז חדש המשפר את הפירוק של מזהמים מזיקים בטמפרטורות נמוכות יותר, באמצעות פחמן ביומסה מסומם בחנקן. פריצת דרך זו, המפורטת במחקר של אוניברסיטת ג'ה-ג'יאנג, מציעה גישה בת-קיימא וחסכונית להפחתת זיהום סביבתי, תוך שימת דגש על הפוטנציאל של חומרים שמקורם ביו-מסה בשיפור מאמצי הגנת הסביבה.
מדענים השיגו התקדמות ניכרת בהפחתת זיהום הסביבה על ידי שיפור הביצועים של זרזים מבוססי ונדיום עם פחמן ביומסה מסומם בחנקן. שיטה זו מקלה על פירוק פוראן בטמפרטורות נמוכות יותר, ומספקת דרך יעילה יותר לחסל מזהמים מסוכנים. יתרה מכך, התקדמות זו מסמנת קפיצת מדרגה גדולה בפיתוח שיטות בנות קיימא וחסכוניות יותר לשימור הסביבה.
דיבנזו-p-דיוקסינים פולי-כלוריים ודיבנזופורנים הם מזהמים מסוכנים בשל מסרטנותם והתמדה שלהם בסביבה. שיטות חמצון קטליטי מסורתיות להסרתן עומדות בפני אתגרים כמו עלות גבוהה וחוסר יעילות בטמפרטורות נמוכות יותר. מחקרים הראו ששימוש בחומרי פחמן, כגון ננו-צינורות פחמן ופחמן פעיל, משפר את הביצועים הקטליטיים על ידי שיפור הספיחה וההפצה של אתרים פעילים.
תקציר גרפי. א יעילות הסרת הפוראן של זרזים שונים, ב חמצון קטליטי של פוראן על זרזים עם הוספת NHPC שונה ב-160 מעלות צלזיוס. HPC פחמן נקבובי היררכי, פחמן פעיל AC, פחמן נקבובי היררכי מסומם NHPC, c זמן תגובה בזרם על פני דגימות ב-200 מעלות צלזיוס עם GV=8000 מ"ל g−1 h−1, ד בדיקת פעילות השוואתית של זרזים עם NHPC ו שילוב HPC, ביצועים קטליטיים של פוראן על V/T1%NHPC1, V/T-1%NHPC2 ו-V/T-1%HPC. קרדיט: סילוק פסולת ואנרגיה בת קיימא
עם זאת, היישום שלהם מוגבל על ידי עלויות ובעיות תחזוקה. חומרי פחמן מסוממים ב-N, המופקים מביומסה, מציעים אלטרנטיבה מבטיחה עם שטח הפנים והנקבוביות הגבוהים שלהם, העלולים להוריד את הטמפרטורות התפעוליות ולהגדיל את היעילות.
פריצת דרך בפיתוח Catalyst
במחקר חדש שפורסם לאחרונה בכתב העת פינוי פסולת ואנרגיה בת קיימא, חוקרים מאוניברסיטת ג'ה-ג'יאנג, מציגים זרז המשלב רכיבים מבוססי ונדיום ופחמן ביו-מסה מסומם בחנקן (NHPC). פיתוח זה משפר משמעותית את פעילות הפירוק בטמפרטורה נמוכה של פוראן, ומציע פתרון חדש לפירוק יעיל של מזהמים אורגניים מתמשכים, מה שמסמן צעד משמעותי קדימה במאמצי שיקום הסביבה.
במחקר זה, חוקרים פיתחו סדרה של זרזים מבוססי ונדיום, והביצועים הקטליטיים שלהם שופרו באופן משמעותי על ידי פחמן נקבובי היררכי מסומם בחנקן (NHPC) שמקורו בביומסה. שיפור זה הוביל לשיפור ניכר בהשפלה של פוראן, מזהם אורגני מתמשך, בטמפרטורות נמוכות יותר ממה שניתן היה בעבר. הכנסת ה-NHPC למבנה הזרז הקלה על עלייה באתרים הפעילים ושיפרה את ההפצה ההומוגנית של שלבי תחמוצת ונדיום, שהם חיוניים לתהליך הקטליטי. ב-150 מעלות צלזיוס, הזרז המותאם השיג המרת פוראן של 50%, שיפור משמעותי לעומת זרזים מסורתיים, כאשר המרה מלאה התרחשה ב-200 מעלות צלזיוס.
טכניקות לשיקום סביבתי בר קיימא
ד"ר Minghui Tang, חוקר מוביל במחקר, קובע, "פריצת דרך זו לא רק משפרת את היעילות של פירוק פוראן בטמפרטורות נמוכות משמעותית אלא גם פותחת מסלולים חדשים לטכניקות שיקום סביבתיות בר-קיימא."
היישום של פחמן נקבובי היררכי (NHPC) מסומם בזרזים מסמן התקדמות מרכזית בטכנולוגיה סביבתית, המציעה שיטה חסכונית בטמפרטורה נמוכה להסרת מזהמים מסוכנים. חידוש זה לא רק קובע סטנדרט חדש לבקרת זיהום, אלא גם מדגיש את הפוטנציאל של חומרי פחמן המופקים מביומסה בהשפלה קטליטית, משפר את יעילות הפירוק המזהמים ומטפח פתרונות שמירה על סביבה ברי קיימא.
