Процесс удаления канцерогенного формальдегида изучили химики в Китае
Механизм превращения формальдегида в углекислый газ с помощью нанокатализаторов выяснили ученые из Института окружающей среды Китайской академии наук, сообщает журнал ACS ES&T Engineering.
Каталитическое окисление при комнатной температуре является эффективным способом превращения формальдегида (HCHO) в безвредный углекислый газ с использованием активных форм кислорода (АФК). Реакция происходит на поверхности нанокатализаторов благородных металлов.
Однако высокая стоимость благородных металлов препятствует широкому применению их для очистки от формальдегида в помещениях.
Исследователи разработали наночастицы кобальта, покрытые углеродом, легированным азотом. Эффективность удаления HCHO такого катализаторы составляет порядка 85% при комнатной температуре. Однако влияние размера частиц Cо на окисление HCHO, а также взаимодействие между ядром Co и углеродным слоем оставались неясными.
В этом исследовании было изучено влияние размера частиц Co на их окислительную способность.
Мелкодисперсные и высокодисперсные наночастицы Со продемонстрировали эффективность удаления HCHO выше 90%. Частицы этого размера обладали самой высокой удельной каталитической активностью, что говорит о важности размера частиц Co для его реакционной способности.
Оптимальный размер частиц Со обеспечивал эффективный перенос электронов с металлического сердечника на внешнюю поверхность углерода и, таким образом, приводил к усиленной активации кислорода.
Оптимизированный размер наночастиц Co и специальная структура metal@NC обеспечивают оптимальное использование активных частиц и эффективную активацию кислорода.
