Разработан процесс удаления бисфенолов с помощью одноатомных катализаторов

Бисфенолы используются для производства пластмасс. Они термостойкие и прочные. Но не безопасные.

Бисфенол А (BPA) негативно влияет на репродуктивную функцию, развитие, интеллект и здоровье человека. У недавно разработанного бисфенола F (BPF) тоже есть негативные последствия: он может вызывать неврологические нарушения и другие проблемы со здоровьем.

Учёные из Корейского института науки и технологий (KIST) и Корейского университета создали высокоэффективные одноатомные катализаторы кобальта с помощью экологически чистого процесса осаждения из дуговой плазмы на сухой основе. Их можно использовать в электро-фентонном процессе для быстрого удаления вредных бисфенолов из водных растворов.

Процесс дуговой плазмы позволяет создавать тонкие плёнки металлов или керамики на поверхности. Для этого используется повторяющееся импульсное напряжение в вакууме. Меняя количество импульсов, можно регулировать толщину и свойства осаждённого слоя.

Катализатор на основе кобальта, полученный методом дуговой плазмы, имеет самую высокую загрузку одноатомного металла — 2,24 весовых процента. Это больше, чем у других сухих процессов (около 1 весового процента).

С помощью различных анализов, включая вычислительные, была изучена структура катализатора Co. Электрохимические измерения подтвердили его эффективность для производства пероксида водорода.

Исследователи использовали одноатомный катализатор Co для очистки воды методом электрофентона. Они обнаружили, что катализатор может быстро разрушить 100% BPF в водном растворе при концентрации 20 ppm за 5 минут.

Катализатор проверили на стабильность и эффективность в нескольких экспериментах по очистке сточных вод. Ожидается, что его будут применять для удаления загрязняющих веществ на очистных сооружениях в крупных городах или на промышленных объектах.

Мы получили высокоэффективные одноатомные катализаторы сухим и экологически чистым способом, — сказал доктор Чон Мин Ким из KIST. — И применили их для очистки воды.

Доктор Сан Хун Ким из KIST добавил:

Исследования по получению наночастиц металлов методом осаждения из дуговой плазмы известны. Но это первое исследование, которое показывает возможность осаждения одноатомных частиц.

Результаты опубликованы в издании Carbon Energy.

13.08.2024