Wet Air Oxidation of Formic Acid Using Nanoparticle-Modified Polysulfone Hollow Fibers as Gas–Liquid Contactors
Source abstract
Abstract
Catalytic wet air oxidation (CWAO) using membrane contactors is attractive for remediation of aqueous pollutants, but previous studies of even simple reactions such as formic acid oxidation required multiple passes through tubular ceramic membrane contactors to achieve high conversion. This work aims to increase single-pass CWAO conversions by using polysulfone (PS) hollow fibers as contactors to reduce diffusion distances in the fiber lumen. Alternating adsorption of polycations and citrate-stabilized platinum colloids in fiber walls provides catalytically active PS hollow fibers. Using a single PS fiber, 50% oxidation of a 50 mM formic acid feed solution results from a single pass through the fiber lumen (15 cm length) with a solution residence time of 40 s. Increasing the number of PS fibers to five while maintaining the same volumetric flow rate leads to over 90% oxidation, suggesting that further scale up in the number of fibers will facilitate high single pass conversions at increased flow rates. The high conversion compared to prior studies with ceramic fibers stems from shorter diffusion distances in the fiber lumen. However, the activity of the Pt catalyst is 20-fold lower than in previous ceramic fibers. Focusing the Pt deposition near the fiber lumen and limiting pore wetting to this region might increase the activity of the catalyst.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Catalytic Processes in Materials Science · Carbon Dioxide Capture Technologies · Covalent Organic Framework Applications
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemistry, Michigan State University, East Lansing, Michigan 48824
Department of Chemical Engineering and Materials Science, Michigan State University, East Lansing, Michigan 48824
INPT, UPS, Laboratoire de Génie Chimique, Université de Toulouse, 118 Route de Narbonne, F-31062 Toulouse, France
Laboratoire de Génie Chimique, CNRS, F-31030 Toulouse, France
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