07/10/2013 - Magnetische Katalysatoren für die Behandlung von Industrieabwasser

Menéame

Sachverständige Chemietechnik der Autonome Universität Madrid (UAM) magnetischer Katalysator Das macht die Oxidation von organischen Schadstoffen über Fenton-Reagenz, ein Oxidationsverfahren zur Behandlung kontaminierter Gewässer mit nicht biologisch abbaubaren Verbindungen.

Wie ein Artikel in der Zeitschrift zeigt Applied Catalysis B: Environmental, die ferromagnetischen Eigenschaften des neuen Katalysators erleichtern auch seine eigene Verwertung und Wiederverwendung in der Behandlung von Industrieabwässern.

Die Forscher weisen darauf hin, dass die Stabilität des magnetischen Katalysators für die Oxidation verschiedener Chlorphenole geeignet ist, die aufgrund ihrer hohen Toxizität und Persistenz in der Umwelt ein ernstes Risiko für die menschliche Gesundheit und die Ökosysteme darstellen.

Verbesserung des Fenton-Prozesses

Eine Alternative zur Behandlung von nicht biologisch abbaubaren Schadstoffen in Industrieabwässern ist die Reaktion von Fenton, die vor über einem Jahrhundert von der britischen Chemie-Chemikerin H.J.H. beschrieben wurde. Fenton.

Diese besteht aus der Oxidation von organischen Verbindungen durch freie Radikale, die in der katalytischen Zersetzung von sauerstoffhaltigem Wasser durch Eisensalze erzeugt werden. Für den Einsatz in kontaminierten Gewässern gibt es zahlreiche Arten von Katalysatoren, die nach Erfüllung ihrer Aufgabe wieder hergestellt werden müssen, um eine weitere Verschmutzung der behandelten Gewässer zu verhindern.

Da diese Katalysatoren in Form von Pulver verwendet werden müssen, um die maximale Wirksamkeit zu erzielen, haben sie häufig Schwierigkeiten bei der Rückgewinnung. Die Verwendung von ferromagnetischen Katalysatoren stellt somit eine wesentliche Verbesserung des Prozesses dar, da sie die Wiederherstellung dieser Katalysatoren durch die Anwendung eines Magnetfeldes ermöglicht. 

Zersetzungsgeschwindigkeiten durch einen konventionellen Katalysator und den neuen magnetischen Katalysator gefördert. / UAM

Experimente mit katalytischer Wirkung

In Studien, die an einem 500-ml-Glasreaktor durchgeführt wurden, bewerteten die Forscher die Aktivität des neuen Katalysators bei der Oxidation von drei Chlorphenolen.

"Die verschiedenen Chlorphenole wurden nach vierstündiger Reaktion vollständig aus dem Wasser entfernt und erreichten einen Prozentsatz der Mineralisierung der organischen Substanz bei ca. 75% und erreichten toxisch freies Abwasser," erklärt Macarena Muñoz, Doktorin für Chemietechnik und Erstunterzeichnerin der Arbeit.

"In allen Fällen führte der Katalysator zu einer höheren Entfernung von Chlorphenolen und einer besseren Nutzung von Sauerstoffwasser, was ihn zusammen mit seinen magnetischen Eigenschaften zu einem sehr interessanten Katalysator für die Oxidation nicht biologisch abbaubarer Schadstoffe macht," betont die Forscherin.

Chlorphenole werden derzeit in der Herstellung von Herbiziden, Fungiziden, Pestiziden, Arzneimitteln und Farben eingesetzt und sind Teil der Liste der prioritären Schadstoffe in der Europäischen Union.

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Bibliographische Referenz:

Macarena Munoz, Zahara M. de Pedro, Nieves Menendez, Jose A. Häuser, Juan J. Rodriguez. Aferromagnetic γ-alumina-supported iron catalyst for CWPO. Application to chlorophenols. Applied Catalysis B: Environmental136–137 (2013) 218–224.

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UAM/SINC

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