Chất độn & Chất xúc tác

Công nghệ xúc tác oxy hóa ozone là một phương pháp xử lý sâu hiệu quả cho nước thải và đã trở thành chủ đề nóng trong lĩnh vực xử lý nước thải trong những năm gần đây. So với ozone được sử dụng như một chất oxy hóa độc lập, ozone khi có chất xúc tác sẽ tạo thành các gốc hydroxyl (·OH) phản ứng với các hợp chất hữu cơ ở tốc độ cao hơn và oxy hóa mạnh hơn, cho phép oxy hóa hầu hết các chất hữu cơ. Chất xúc tác sử dụng các đặc tính oxy hóa mạnh của ozone để oxy hóa trực tiếp các hợp chất hữu cơ trong nước thành CO₂ và H₂O, hoặc phân hủy các phân tử hữu cơ lớn thành các phân tử nhỏ hơn, giúp chúng dễ phân hủy hơn.

Dòng chất xúc tác này là chất xúc tác oxy hóa xúc tác đa thành phần được phát triển để giải quyết các thách thức của nước thải hữu cơ khó phân hủy và khó phân hủy sinh học. Nó đã được cấp bằng sáng chế phát minh quốc gia là một loại chất xúc tác vi điện phân mới tại Trung Quốc. Nó được sản xuất bằng cách kết hợp các chất xúc tác hợp kim đa kim loại sử dụng công nghệ hoạt hóa vi xốp nhiệt độ cao và thuộc loại chất xúc tác vi điện phân định lượng, không đóng cục mới. Khi áp dụng cho nước thải, nó loại bỏ hiệu quả COD, giảm màu, cải thiện khả năng phân hủy sinh học và đảm bảo hiệu quả xử lý ổn định và lâu dài, đồng thời ngăn ngừa các vấn đề như thụ động hóa chất xúc tác và đóng cục trong quá trình vận hành

Loại chất độn vi điện phân mới (chất độn sắt-cacbon) được thiêu kết ở nhiệt độ cao khoảng 1300°C. Nó có cấu trúc sắt-cacbon tích hợp, chất xúc tác nóng chảy, cấu trúc hợp kim khung vi xốp, diện tích bề mặt riêng lớn, hoạt tính cao và mật độ dòng điện cao. Nó có thể loại bỏ hiệu quả COD, giảm màu và cải thiện khả năng phân hủy sinh học, mang lại hiệu quả xử lý ổn định và lâu dài đồng thời ngăn ngừa các vấn đề như thụ động hóa chất độn và đóng cục trong quá trình vận hành. So với các hạt sắt biến tính được sử dụng trong quá trình tạo viên thép có trên thị trường, hiệu quả xử lý của sản phẩm này cao hơn gấp đôi.

Trong hệ thống Fenton không đồng nhất, chất xúc tác kim loại cố định trên bề mặt pha rắn được sử dụng thay cho Fe²⁺ truyền thống trong các phản ứng Fenton để kích hoạt H₂O₂ và tạo ra các gốc hydroxyl (·OH) để loại bỏ chất ô nhiễm. Các kim loại có hóa trị cao ở giao diện rắn-lỏng được khử thành các trạng thái có hóa trị thấp bởi H₂O₂, cho phép tái chế chất xúc tác và đảm bảo phản ứng diễn ra liên tục (xem các phương trình 1-3).

≡Mn+ + H2O2 → ≡M(n+1)+ +·OH + OH（1)
≡M(n+1)+ +H2O2 → ≡Mn+ + H2O·+ H+ (2)
H2O+ ≡M(n+1)→ ≡Mn+ + H+ + O2 （3）

So với các phản ứng Fenton truyền thống, công nghệ Fenton không đồng nhất mở rộng đáng kể phạm vi pH áp dụng, tránh tạo ra bùn sắt và cho phép tái sử dụng chất xúc tác.

Hợp kim entropy cao đã thu hút sự chú ý của các nhà nghiên cứu vật liệu do "bốn hiệu ứng" độc đáo của chúng—hiệu ứng entropy cao, hiệu ứng biến dạng mạng, hiệu ứng khuếch tán chậm và hiệu ứng "cocktail". So với vật liệu xúc tác truyền thống bao gồm 2 hoặc 3 nguyên tố kim loại, hợp kim entropy cao không chỉ thể hiện các đặc tính vật lý, hóa học, bề mặt và điện từ vượt trội mà còn mang lại độ ổn định xúc tác cao hơn. Bằng cách điều chỉnh hàm lượng của từng nguyên tố theo yêu cầu về hiệu suất xúc tác, có thể đạt được vật liệu hợp kim xúc tác hiệu suất cao.

Kim cương có nhiều ưu điểm, bao gồm độ cứng cao, độ dẫn nhiệt cao, độ ổn định cao, khả năng chống ăn mòn và khả năng tương thích sinh học tốt.

Tấm điện cực BDD (Boron-Doped Diamond) có những ưu điểm đáng kể trong lĩnh vực điện hóa học, chẳng hạn như cửa sổ điện thế rộng, dòng điện nền thấp và độ ổn định điện hóa cao. Chúng được công nhận rộng rãi là một trong những vật liệu điện cực triển vọng và tuyệt vời nhất trong điện hóa học.

Anode titan, trước đây được gọi là anode phủ oxit kim loại hỗn hợp gốc titan (MMO), cũng được gọi là anode DSA (Anode ổn định kích thước). Chúng được làm bằng titan làm vật liệu cơ bản (dưới dạng dây, thanh, ống, tấm hoặc lưới), và một lớp phủ kim loại quý được phủ lên chất nền titan. Lớp phủ này mang lại cho anode hoạt động xúc tác điện tuyệt vời, độ dẫn điện và khả năng chống oxy hóa.

Công ty cung cấp nhiều loại sản phẩm đa dạng và phục vụ nhiều lĩnh vực. Các sản phẩm chính bao gồm:

1. Anode oxit kim loại titan gốc ruthenium
2. Anode oxit kim loại titan gốc iridi
3. Anode phủ kim loại quý titan gốc bạch kim
4. Thiết bị điện hóa hoàn chỉnh

Các sản phẩm này đã được ứng dụng thành công trong nhiều ngành công nghiệp như:

Sản xuất cloralkali
Sản xuất clorat/perchlorat
Chiết xuất điện phân kim loại màu
Máy tạo Hypoclorit
Mạ điện
Điện phân
Điện phân hữu cơ
Bảo vệ catốt
Xử lý nước thải hữu cơ

"Công nghệ oxy hóa xúc tác này, như một loại quy trình giống Fenton, hoạt động trong cùng điều kiện như các quy trình Fenton thông thường. Tuy nhiên, nó thay thế sắt sunfat được sử dụng trong các phản ứng Fenton truyền thống bằng chất xúc tác kích thước nano (LAT-NMF). Phương pháp này không chỉ làm giảm lượng sắt đưa vào hệ thống xử lý nước và giảm thể tích chất thải rắn mà còn giảm thiểu việc đưa vào các ion sunfat, do đó làm giảm sự gia tăng hàm lượng muối.

Sản phẩm chất xúc tác do công ty của bạn phát triển dựa trên hệ thống chất xúc tác LAT-NMF kích thước nano. Nó có những ưu điểm như mật độ cao và dễ tách, hiệu ứng xúc tác mạnh và hiệu suất xúc tác cao, giúp tăng đáng kể việc sử dụng hydro peroxide. Ngoài ra, vì nó sử dụng lượng chất xúc tác ít hơn so với các quy trình Fenton thông thường nên nó làm giảm đáng kể lượng chất thải rắn được tạo ra. Điều này làm cho nó trở thành công nghệ oxy hóa tiên tiến hiệu suất cao, ít sản phẩm thứ cấp và thân thiện với môi trường."

Cốt lõi của công nghệ khử nitrat tự dưỡng là chất mang sinh học liên kết Fe-S do Longantai phát triển độc lập. Chất mang sinh học này bao gồm các nanocore Fe-S và tải kiềm, cung cấp diện tích bề mặt riêng lớn và hiệu suất cao.

Nguyên lý hoạt động: Trong môi trường thiếu oxy, vi khuẩn khử nitrat sử dụng lõi nano Fe-S làm chất cho electron và nitrat (NO₃⁻), nitrit (NO₂⁻) và các chất ô nhiễm nitro khác làm chất nhận electron. Các nguồn cacbon vô cơ (CO₂, HCO₃⁻, CO₃²⁻) được sử dụng cho cacbon trao đổi chất, chuyển đổi các chất ô nhiễm như NO₃⁻ và NO₂⁻ trong nước thải thành N₂.

Tải lượng kiềm được phân bố đều trong các lỗ rỗng của chất mang sinh học ghép nối, tạo thành cơ chế hiệp đồng với các nanocore Fe-S. Điều này cân bằng hiệu quả độ pH của quá trình khử nitrat, duy trì hoạt động kiềm trong môi trường nước.

Các nanocore Fe-S cũng thúc đẩy quá trình liên kết trao đổi chất của vi sinh vật, dẫn đến quá trình tự kích hoạt phản ứng khử nitrat, đạt được quá trình khử nitrat hiệu quả, liên tục và ổn định.

Việc loại bỏ florua thông thường bằng alumina hoạt hóa tận dụng các đặc tính hấp phụ tuyệt vời của nó, được quy cho cấu trúc độc đáo của alumina hoạt hóa. Số lượng ion oxy trong lớp alumina hoạt hóa thứ hai gấp đôi so với lớp thứ nhất và các ion oxy này được kết nối với các ion nhôm. Kết quả là, các ion nhôm được phơi bày trên bề mặt, cho phép chúng liên kết với các ion florua (F—), do đó đạt được mục tiêu loại bỏ florua.

Chất độn loại bỏ florua do công ty của bạn phát triển cho nước thải có chứa flo dựa trên alumina hoạt tính thông thường. Nó trải qua quá trình biến đổi với một chất biến đổi cụ thể và sau đó là quá trình hoạt hóa nung thứ cấp. Trong quá trình biến đổi, các phân tử nước được hấp phụ bởi alumina tạo thành các nhóm hydroxyl với các mức độ hoạt động khác nhau. Bước hoạt hóa nung tăng cường các vị trí hoạt động giữa các nhóm hydroxyl và các ion kim loại, do đó cải thiện khả năng loại bỏ florua của chất hấp phụ.

Sự hiện diện của phốt pho là một trong những nguyên nhân chính gây ra phú dưỡng cho các khối nước. Mặc dù nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải đô thị không phải nguồn điểm và nước thải nông nghiệp không phải nguồn điểm tương đối thấp, nhưng chúng vẫn nằm trong phạm trù nước thải và có tác động đáng kể đến các khối nước tự nhiên như sông và hồ. Đối với việc xử lý tiên tiến loại nước thải này, việc sử dụng các quy trình đơn giản, hiệu quả và chi phí thấp để tăng cường hơn nữa khả năng loại bỏ phốt pho là rất quan trọng. Việc cải thiện chỉ số phốt pho tổng trong các vùng nước ô nhiễm thấp này thành nước mặt loại III, hoặc thậm chí loại II, có tầm quan trọng lớn trong việc bảo vệ chất lượng nước của sông và hồ.

Chất độn loại bỏ phốt pho do Longantai phát triển độc lập có cấu trúc mạng lưới xốp. Bằng cách kết hợp các thành phần nano hoạt tính chuyên dụng, nó làm tăng số lượng các vị trí hấp phụ hoạt động cho phốt pho và giải phóng chậm các ion chức năng. Các ion này phản ứng với phốt pho để tạo thành các chất kết tủa phosphate vô hại, đạt được hiệu quả loại bỏ phốt pho. Ngoài ra, chất độn cũng có thể đóng vai trò là môi trường phát triển cho các vi sinh vật, cho phép loại bỏ phốt pho sinh học/hóa học hiệp đồng.

Chất xúc tác loại bỏ CO chủ yếu hoạt động dựa trên sự hấp phụ các chất phản ứng trên chất xúc tác và phản ứng hóa học bề mặt. Trong phản ứng oxy hóa CO, CO được hấp phụ trên bề mặt chất xúc tác và phản ứng với các phân tử oxy trên bề mặt để tạo thành CO₂ và nước, cùng với các chất vô hại khác. Hiệu quả loại bỏ CO được cải thiện đáng kể thông qua hoạt động của chất xúc tác.

Chất khử lưu huỳnh là một chất phụ gia hóa học được sử dụng để loại bỏ khí SO₂ và H₂S khỏi khí thải của quá trình đốt cháy. Trong quá trình khử lưu huỳnh, chất khử lưu huỳnh phản ứng hóa học với các hợp chất lưu huỳnh, chuyển chúng thành các chất vô hại, do đó đạt được mục tiêu làm sạch khí thải.

Các tác nhân khử lưu huỳnh được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như than, hóa chất và phát điện. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe con người, khiến chúng trở nên không thể thiếu trong các ngành công nghiệp này. Ví dụ, trong các quy trình sản xuất hóa chất, một số phương pháp nhất định có thể tạo ra lượng lớn khí độc hại như SO₂. Các tác nhân khử lưu huỳnh được sử dụng để loại bỏ các khí độc hại này, do đó bảo vệ môi trường sản xuất và đảm bảo sức khỏe cho người lao động.