3D N-doped碳衍生自热利性伊米达框架作为杂质催化剂分解纸和造纸厂废水:优化和动力学研究研究
Edy Saputra1, Barata Aditya Prawiranegara2, Muhammad Wahyu Nugraha3
1Department of Chemical Engineering, Universitas Riau, Pekanbaru, 28293, Indonesia.
Environmental research
|June 18, 2023
概括
三维化碳框架 (3DNCF) 有效地激活过氧化硫酸盐 (PMS) 来降解纸和造纸厂的废水. 这种新的催化剂系统显示了废水处理应用的巨大潜力.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 纸和造纸厂的废水 (PPME) 由于持久性有机污染物,造成了重大环境挑战.
- 有效的处理方法对于减轻工业废水对生态的影响至关重要.
- 异质催化为废水处理中的先进氧化过程提供了一个有前途的途径.
研究的目的:
- 为了合成和评估三种催化剂:地质化伊米达酸框架-67 (ZIF-67),Co@Nitrogen-Doped Carbon Framework (Co@NCF) 和三维碳框架 (3D NCF).
- 调查这些催化剂在激活多氧硫酸盐 (PMS) 中的有效性,以降解PPME.
- 为了比较用于废水处理的合成材料的催化性能.
主要方法:
- 使用SEM,XRD和N2吸附等技术进行催化剂合成和表征.
- 由催化剂对PMS进行异质激活的实验设置.
- 化学氧气需求 (COD) 分析以量化PPME的降解.
主要成果:
- 与ZIF-67和Co@NCF相比,3D NCF在激活PPME降解的PMS方面表现出更高的催化活性.
- 催化活性顺序被确定为3DNCF>Co@NCF>ZIF-67.
- 在优化条件下,3D NCF在30分钟内成功降解了PPME (初始COD 1146 mg/L) (0.2 g/L催化剂,2 g/L PMS,50 °C).
- PPME降解跟随第一阶动力学,激活能量为40.54kJ/mol.
结论:
- 三维NCF/PMS系统在清除纸厂废水中的有机污染物方面表现出色.
- 三维NCF作为一个高效的异质催化剂,用于PMS激活.
- 这种催化系统为工业废水处理提供了可行和有前途的解决方案.
更多相关视频
相关概念视频
02:50Catalysis
The presence of a catalyst affects the rate of a chemical reaction. A catalyst is a substance that can increase the reaction rate without being consumed during the process. A basic comprehension of a catalysts’ role during chemical reactions can be understood from the concept of reaction mechanisms and energy diagrams.
01:22Heterogeneous Catalysis
Heterogeneous catalysis involves a catalyst in a different phase from the reactants. It is a process where the catalyst and the reactants are in distinct phases, typically solid and gas or liquid.Most heterogeneous catalysts are metals, metal oxides, or acids. The list includes transition metals like iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), palladium (Pd), platinum (Pt), chromium (Cr), manganese (Mn), tungsten (W), silver (Ag), and copper (Cu). These metals possess partially vacant d orbitals that...