JiuJu Magnetism Industry News] Метод приготовления халькогенидных материалов LaCoO3 и его каталитический эффект разложения формальдегида в сточных водах
Комплексное решение для автоматизации намагничивания
Автоматизированная магнитная зарядка Интегрированное решение
Формальдегид (HCHO) - широко распространенный водорастворимый токсичный загрязнитель, источником которого в основном являются выбросы промышленных предприятий, улетучивание строительных и отделочных материалов, а также выбросы повседневных бытовых продуктов. Это соединение является сильным канцерогеном и биотоксичным, что не только наносит серьезный ущерб дыхательной и иммунной системам человека, но и разрушает экологический баланс водоема. Поэтому разработка эффективной технологии удаления формальдегида имеет большое значение для защиты здоровья человека и поддержания стабильности экосистемы. Существующие методы деградации формальдегида в основном включают адсорбционную технологию, метод биодеградации и метод каталитического окисления, среди которых метод каталитического окисления стал ключевым направлением текущих исследований благодаря своим преимуществам полного разложения и отсутствия вторичного загрязнения.
Оксиды кальцитового типа (ABO₃), обладающие уникальной кристаллической структурой, отличной электронной проводимостью и стабильной каталитической активностью, добились значительного прогресса в многофазном катализе, таком как окисление CO и разложение летучих органических соединений. Как типичный халькогенидный материал, оксид лантана-кобальта (LaCoO₃) обладает потенциальной способностью к катализу окисления благодаря валентной перестройке его активного компонента - кобальта (Co). Тем не менее, существует относительно мало исследований по деградации формальдегида в воде с помощью LaCoO₃, а механизм его каталитической активности и путь реакции еще не до конца изучены.
Исходя из вышеизложенного, в данной работе методом золь-гель были приготовлены халькогенидные катализаторы LaCoO₃ с различным молярным соотношением лантана и кобальта, проведено систематическое исследование каталитической деградации формальдегида в воде при комнатной температуре и выявлен механизм катализа путем сочетания методов определения характеристик материала и экспериментов по разрыву свободных радикалов. Результаты каталитических испытаний показали, что приготовленные катализаторы LaCoO₃ обладают превосходной активностью по разложению формальдегида. По сравнению с традиционными негомогенными катализаторами (например, оксидами переходных металлов, катализаторами, нагруженными благородными металлами, и т.д.), время полного разложения формальдегида сократилось со 119 до 10 минут, а эффективность разложения была повышена в 12 раз. Наилучшая активность разложения была достигнута при молярном соотношении лантана и кобальта 1:1, и полное удаление формальдегида из воды было достигнуто за 10 мин при комнатной температуре, а скорость разложения оставалась выше 95% после 3 раз повторного использования, что свидетельствует о хорошей стабильности.
Для выяснения внутренних причин различий в каталитической активности в данном исследовании с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS) были проанализированы электронные состояния поверхности катализаторов с различным молярным соотношением лантана и кобальта. Результаты показали, что относительное содержание Co²⁺ на поверхности катализатора постепенно уменьшается с увеличением молярного отношения лантана к кобальту, в то время как содержание Co³⁺ соответственно увеличивается. В сочетании с данными каталитической эффективности можно обнаружить, что активность катализатора по разложению формальдегида положительно коррелирует с содержанием Co²⁺, что указывает на то, что Co²⁺ является ключевым активным участком, способствующим окислительному разложению формальдегида, и участвует в окислительно-восстановительной реакции через валентный цикл Co²⁺/Co³⁺. реакцию, ускоряя образование активных видов.
Для того чтобы определить основные активные виды в процессе реакции, в данном исследовании были проведены эксперименты по разрыву свободных радикалов путем добавления в реакционную систему сульфатного радикала (SO₄・-) (безводный этанол) и гидроксильного радикала (・OH) (трет-бутанол), соответственно. Результаты эксперимента показали, что добавление обоих разрывных агентов значительно ингибировало эффективность деградации формальдегида, при этом скорость деградации снизилась на 681 TP3T при добавлении безводного этанола и на 521 TP3T при добавлении трет-бутанола, что подтверждает, что SO₄・- и ・OH являются основными активными видами при деградации формальдегида. На основании вышеизложенных результатов в настоящем исследовании было сделано предположение, что механизм реакции деградации формальдегида, катализируемой LaCoO₃, представляет собой негомогенную реакцию окисления типа Фентона: Co²⁺ на поверхности катализатора реагировал с окислителями (например, растворенным кислородом, перекисью водорода и т.д.) в системе с образованием SO₄・- и・OH, которые затем окисляли формальдегид в CO₄ и・OH посредством сильного окислительного действия. Формальдегид подвергается окислительному разложению до CO₂ и H₂O.
В данном исследовании впервые подтвержден потенциал применения халькогенида LaCoO₃ для разложения формальдегида в воде, выяснен механизм влияния мольного соотношения лантанида и кобальта на каталитическую активность, раскрыт путь реакции негомогенного Фентоноподобного окисления, что дает теоретическую основу и техническое обоснование для разработки эффективных и стабильных катализаторов для разложения формальдегида при комнатной температуре.
Намагничивание магнитных материалов
3C Электронное намагничивание
Намагничивание ротора для электродвигателей
Намагничивание рупорного динамика
Индустрия новых энергетических транспортных средств
Медицинское оборудование
Магнитофон для джиу джу













