Tsinghua SIGS entwickelte funktionalisierte Bornitrid-Membranen mit ultrahoher Permeabilität für die heterogene Katalyse im Nanobereich zur Herstellung von sauberem Wasser
ID: 1973808
Das Team von Prof. Zhenghua Zhang am Institut für Umwelt und Ökologie der Tsinghua Shenzhen International Graduate School (SIGS) hat durch die Kombination eines Membrantrennverfahrens und eines fortschrittlichen Oxidationsverfahrens in einem einzigen Schritt eine kompakte Plattform für die heterogene Katalyse persistenter organischer Schadstoffe im Nanobereich entwickelt, um sauberes Wasser zu erzeugen. Die von ihrem Team vorgestellte In-situ-Funktionalisierungsstrategie ist praktisch und ermöglicht die Keimbildung von Nanokatalysatoren in den Wassertransport-Nanokanälen der Bornitridmembran, was einen vielversprechenden Weg für die Konstruktion katalytischer Membranen eröffnet. Der Forschungsartikel von Prof. Zhang, "Ultrahigh permeance functionalised boron nitride membrane for nanoconfined heterogeneous catalysis", wurde am 3. Februar 2022 in Chem Catalysis veröffentlicht (https://doi.org/10.1016/j.checat.2022.01.003).
Die Wasserverschmutzung wird hauptsächlich durch anthropogene Aktivitäten verursacht und könnte das reibungslose Funktionieren der wirtschaftlichen Aktivitäten und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. In diesem Zusammenhang ist der Nachweis von persistenten organischen Schadstoffen wie Pharmazeutika und Pestiziden in Süßwasserkörpern alarmierend, da ihre schädlichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit (z. B. genetische Missbildungen) nach längerer Exposition gut dokumentiert sind. Aufgrund dieser schwerwiegenden Folgen sind sauberes Wasser (SDG6) und gute Gesundheit (SDG3) in die UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung aufgenommen worden. Hier stellte das Team von Prof. Zhang ein einfaches Konzept zur Funktionalisierung der Bornitrid-Nanoblattmembran (BNNS) vor, das die Nukleierung von Kobalt-Nanokatalysatoren innerhalb des membraninternen Netzwerks von Nanokanälen für den Wassertransport beinhaltet. In der Membran eingeschlossene kristalline reaktive Spezies mit mehreren exponierten aktiven Stellen aktivieren spontan Peroxymonosulfat und produzieren ROS für die ultraschnelle (~80 ms) Zerstörung organischer Schadstoffe bei einer schnellen Durchflussrate von 548 L m-2 h-1. Die Co-BNNS-Membran wies eine gute Stabilität auf und übertraf die zuvor entwickelten membrangebundenen Katalysesysteme (bis zu 26-fach höhere Permeanz). Die Co-BNNS-Membran ermöglichte die ultraschnelle Zerstörung mehrerer organischer Schadstoffe und stellt damit eine attraktive Alternative für membranbasierte Katalyseanwendungen dar.
Über:
Das Institut für Umwelt und Ökologie (Institute of Environment and Ecology, iEE) ist ein wichtiger Bestandteil der Umweltwissenschaften an der Tsinghua-Universität. Ausgerichtet auf die Kernbedürfnisse einer qualitativ hochwertigen Entwicklung und basierend auf der Vorreiterrolle internationaler Disziplinen, hat sich das Institut der Erforschung der Theorie des Umwelt- und Naturschutzes, der Erforschung von Schlüsseltechnologien, der Ausbildung von hochqualifiziertem Personal mit globaler Kompetenz und der Unterstützung wissenschaftlicher und technologischer Talente für eine ökologische Zivilisation und den Aufbau einer Gemeinschaft mit einer gemeinsamen Zukunft für die Menschheit verschrieben. iEE bietet 5 Masterstudiengänge und 2 Doktorandenprogramme für internationale Studenten an.
Die Zulassung 2022 ist noch offen.
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admissions.iee@sz.tsinghua.edu.cn
Kontakt:
Institut für Umwelt und Ökologie
86-755-26418632
admissions.iee@sz.tsinghua.edu.cnFoto - https://mma.prnewswire.com/media/1796145/A_conceptual_illustration_2D_Co_BNNS_membrane_confined_nanofluidic_platform_heterogenous_catalysis.jpg
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Datum: 15.04.2022 - 03:39 Uhr
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