In the wake of an escalating environmental crisis, underscored by global warming and its profound impacts on our planet, the quest for innovative solutions has never been more critical. This urgency propels the exploration of new materials and sustainable innovations to revolutionize energy and environmental remediation technologies. This study delves into the performance of Zinc Oxide (ZnO) and Titanium Dioxide (TiO2) nanorods, alongside a Co-Fe Prussian Blue Analogue (PBA) nanocomposite, within photofenton-like reactors aimed at wastewater treatment and hydrogen gas production from cellulose. Through a detailed literature review and subsequent experiments, it becomes evident that ZnO nanorods, with their approximate length of 800 nm, and TiO2 nanorods, measuring around 1 µm, exhibit photocatalytic degradation capabilities in a near-neutral environment (pH = 6). Specifically, 1 mg/ml of TiO2-PBA was capable of decomposing 92% of 10 ppm of Rhodamine B in 40 minutes with the aid of just 0.5 mM of persulfate (Peroxydisulfate, PDS), while the photoreforming of rapeseed cellulose with 4 mM of persulfate results in the production of 90 mmol/gh of hydrogen. Furthermore, the study illuminates the distinctive Fenton-like behavior and proton conductivity of Co-Fe PBA nanocubes without the aid of noble metals like Platinum (Pt), underlining their critical role in advanced oxidation processes. This study reveals how semiconductor materials interact with reactive oxidative species to efficiently degrade pollutants and produce hydrogen, highlighting significant advancements in water purification and sustainable energy solutions. By advancing our understanding of these photocatalytic systems, this research contributes significantly to the global efforts aimed at environmental preservation and energy sustainability, marking a pivotal step towards mitigating the adverse effects of climate change through innovative technological advancements.

I mitt kölvatten av en eskalerande miljökris, som understryks av den globala uppvärmningen och dess djupgående inverkan på vår planet, har jakten på innovativa lösningar aldrig varit mer kritisk. Denna brådska driver utforskningen av nya material och hållbara innovationer för att revolutionera teknik för energi och miljösanering. Denna studie fördjupar sig i prestandan hos zinkoxid (ZnO) och titandioxid (TiO2) nanostavar, tillsammans med en Co-Fe Prussian Blue Analog (PBA) nanokomposit, inom fotofenton-liknande reaktorer inriktade på avloppsvattenbehandling och produktion av vätgas från cellulosa. Genom en detaljerad litteraturöversikt och efterföljande experiment blir det uppenbart att ZnO nanostavar, med sin ungefärliga längd på 800 nm, och TiO2 nanostavar, som mäter runt 1 µm, uppvisar fotokatalytisk nedbrytningsförmåga i en nästan neutral miljö (pH = 6). Specifikt var 1 mg/ml av TiO2-PBA kapabel att bryta ner 92% av 10 ppm Rodamin B på 40 minuter med hjälp av bara 0,5 mM persulfat (Peroxidisulfat, PDS), medan fotoreformering av raps cellulosa med 4 mM persulfat resulterar i produktionen av 90 mmol/gh vätgas. Vidare belyser studien det distinkta Fenton-liknande beteendet och protonledningsförmågan hos Co-Fe PBA nanokuber utan hjälp av ädelmetaller som platina (Pt), vilket understryker deras avgörande roll i avancerade oxidationsprocesser. Denna studie avslöjar hur halvledarmaterial interagerar med reaktiva oxiderande arter för att effektivt bryta ner föroreningar och producera vätgas, vilket markerar betydande framsteg inom vattenrening och hållbara energilösningar. Genom att fördjupa vår förståelse för dessa fotokatalytiska system bidrar denna forskning avsevärt till de globala ansträngningarna som syftar till miljöbevarande och energihållbarhet, vilket markerar ett avgörande steg mot att mildra de negativa effekterna av klimatförändringarna genom innovativa tekniska framsteg.