來自皮特、德雷克塞爾和布魯克海文的工程師解決了電化學臭氧生產(chǎn)中的“催化與腐蝕”之謎。
來自匹茲堡大學、費城德雷克塞爾大學和布魯克海文國家實驗室的研究人員正在合作解開一個復雜的謎團，旨在使水消毒處理更加可持續(xù)。
用于消毒污水的可擴展電化學臭氧生產(chǎn)(EOP)技術(shù)有一天可能會取代目前使用的集中式氯處理技術(shù)，無論是在現(xiàn)代城市還是偏遠村莊。然而，人們對分子水平上的 EOP 以及如何使其成為可能的技術(shù)變得高效、經(jīng)濟和可持續(xù)了解甚少。
他們的研究最近發(fā)表在《ACS Catalysis》雜志上。第一作者是德雷塞爾大學博士生 Rayan Alaufey，與德雷塞爾大學的特約研究人員一起參與研究的還有化學與生物工程副教授 Maureen Tang、博士后研究員 Andrew Lindsay、博士生 Tana Siboonruang 和化學副教授 Ezra Wood;聯(lián)合 PI John A. Keith，皮特大學化學與石油工程系副教授，研究生 Lingyan Zhu;和來自布魯克海文的秦吳。
“自19世紀以來，人們就開始使用氯來處理飲用水，但今天我們更加了解，氯可能并不總是最好的選擇。例如，EOP 可以直接在水中產(chǎn)生臭氧，這是一種消毒能力與氯大致相同的分子。與穩(wěn)定存在于水中的氯不同，水中的臭氧會在大約 20 分鐘后自然分解，這意味著在飲用自來水、在游泳池游泳或在醫(yī)院清潔傷口時，它不太可能對人體造成傷害。” Keith 也是皮特斯旺森工程學院能源系的 RK Mellon 教員。
“用于可持續(xù)消毒的 EOP 在一些市場上很有意義，但要做到這一點需要足夠好的催化劑，而且由于尚未找到足夠好的 EOP 催化劑，EOP 過于昂貴且能源密集，不適合更廣泛的使用。我和我的同事認為，如果我們能夠在原子水平上解碼普通 EOP 催化劑的工作原理，也許我們可以設(shè)計出更好的 EOP 催化劑。”
研究北約催化劑的功效
解開 EOP 催化劑的工作原理對于了解如何更好地設(shè)計迄今為止已知的最有前途且毒性最小的 EOP 催化劑之一：鎳和銻摻雜的氧化錫(Ni/Sb-SnO2，或 NATO)至關(guān)重要。
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