نقش محصولات پلیمری در غیرفعال سازی کاتالیست های کربنی طی واکنش های اکسیداسیون

شناخت ناکافی از مکانیسم های غیرفعال سازی در فرآیندهای اکسیداسیون پیشرفته کاتالیزوری ناهمگن (HG-AOPs)، مانعی جدی بر سر راه توسعه پایدار این فناوری است. این پژوهش، ارتباط میان پلیمریزاسیون و افت عملکرد کاتالیزورهای کربنی را در فرآیندهای مذکور تبیین می کند. یافته ها نشان می دهد که رسوب محصولات پلیمری با حفظ یک سد انرژی ثابت (فارغ از افزایش درجه پلیمریزاسیون یا DP)، منجر به اثر خودبازدارندگی شده و تشکیل مداوم محصولات با DP بالا را تسهیل می کند. تحلیل های یادگیری ماشین آشکار ساخت که افزایش درجه پلیمریزاسیون، با تشدید برهم کنش های آب گریز (هیدروفوبیک) و نیروهای واندروالس، چسبندگی محصولات پلیمری به سطح کاتالیزور را مستحکم تر می کند. این لایه های چسبنده با رقابت بر سر سایت های فعال، ایجاد ممانعت در جذب اکسیدنده ها و قطع مسیر انتقال الکترون، در نهایت فعالیت کاتالیزوری را متوقف می سازند. در پایان، راهکارهای احیای کاتالیزور با رویکرد پایداری ارزیابی شده اند. نتایج این مطالعه بستری برای استفاده کارآمدتر از نانومواد کربنی در تصفیه آب و توسعه نوآوری های آتی در HG-AOPs فراهم می کند.

کلیدواژه ها:

پلیمر ، اکسیداسیون ، کاتالیست ، کاتالیزور ، نانو ذره