Nghiên cứu biến tính bề mặt vật liệu OMS2 với chromium và khả năng xử lý formaldehyde ở nhiệt độ thấp

Nghiên cứu này tập trung vào việc biến tính bề mặt của vật liệu OMS2 bằng cách sử dụng chromium nhằm cải thiện khả năng xử lý formaldehyde ở nhiệt độ thấp. Formaldehyde là một trong những chất ô nhiễm không khí nguy hiểm, có nguồn gốc từ nhiều hoạt động công nghiệp và sinh hoạt. Việc cải thiện hiệu suất xử lý formaldehyde là rất cần thiết để giảm thiểu tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và môi trường. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu phát triển một loại xúc tác hiệu quả hơn để xử lý formaldehyde, góp phần giải quyết vấn đề ô nhiễm không khí.

Vật liệu OMS2 là một loại rây phân tử có cấu trúc bát diện, được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xúc tác và xử lý ô nhiễm. Việc biến tính bề mặt của vật liệu này bằng chromium không chỉ cải thiện tính chất xúc tác mà còn tăng cường khả năng hấp thụ các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs) như formaldehyde. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thêm chromium vào cấu trúc OMS2 có thể làm tăng diện tích bề mặt và khả năng oxy hóa, từ đó nâng cao hiệu suất xử lý formaldehyde. Các phương pháp như phân tích XRD, SEM và BET được sử dụng để đánh giá tính chất vật lý và hóa học của vật liệu sau khi biến tính.

Nghiên cứu được thực hiện thông qua quy trình tổng hợp vật liệu Cr-doped OMS2 bằng phương pháp phản ứng nhiệt độ cao. Các mẫu vật liệu được tổng hợp với các tỷ lệ chromium khác nhau và sau đó được khảo sát về tính chất xúc tác trong quá trình xử lý formaldehyde. Các thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện nhiệt độ thấp để đánh giá khả năng xúc tác của vật liệu. Kết quả cho thấy rằng vật liệu Cr(0.2)-OMS-2R có hiệu suất xử lý formaldehyde cao hơn so với mẫu không có chromium, với tỷ lệ chuyển hóa đạt khoảng 50% ở 113°C.

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc biến tính bề mặt vật liệu OMS2 bằng chromium đã cải thiện đáng kể khả năng xử lý formaldehyde. Các mẫu Cr-OMS2 cho thấy hiệu suất xúc tác vượt trội ở nhiệt độ thấp, giúp giảm thiểu ô nhiễm không khí hiệu quả hơn. Điều này mở ra triển vọng cho việc phát triển các loại xúc tác mới trong xử lý khí thải công nghiệp. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng độ ẩm có thể ảnh hưởng đến hiệu suất xúc tác, điều này cần được xem xét trong các nghiên cứu tiếp theo.

Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc biến tính bề mặt của vật liệu OMS2 bằng chromium là một giải pháp hiệu quả để cải thiện khả năng xử lý formaldehyde ở nhiệt độ thấp. Các kết quả thu được không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn trong việc phát triển các công nghệ xử lý ô nhiễm không khí. Việc nghiên cứu sâu hơn về cơ chế hoạt động của xúc tác sẽ giúp tối ưu hóa quy trình xử lý và nâng cao hiệu suất của các loại vật liệu này trong tương lai.