由MoO3-x激活的过氧硫酸盐生成以氧气空缺为主导的活性物种,用于污染物降解
Xiaolei Wang1, Xiantang Liu2, Yunping Tong3
1College of Chemistry and Environmental Science, Kashi University, Kashi 844000, PR China; Key Laboratory of Soil Environment and Pollution Remediation, Institute of Soil Science, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, PR China; State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, School of the Environment, Nanjing University, Nanjing 210023, PR China.
在MoO3-x中的接口氧空缺增强了污染物降解的硫酸盐激活. 这项研究阐明了氧气空缺和减少的Mo物种如何产生活性氧物种,显著降解2,4,4-三二.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 催化剂是一种催化剂.
背景情况:
- 基于硫酸盐的先进氧化过程 (AOP) 对污染物降解是有效的.
- 已知接口氧空缺 (OV) 可以提高AOP中的催化剂性能.
- 通过OV介导的硫酸激活的精确机制仍未得到充分研究.
研究的目的:
- 阐明MoO3-x.中的氧空位 (OVs) 激活过氧硫酸盐 (PMS) 的机制.
- 调查OV和减少Mo物种在降解2,4,4-三双 (PCB28) 中的作用.
- 在基于PMS的AOP中提供一种新的策略来调节反应性物种.
主要方法:
- 易于进行热处理,以在MoO3-x.中产生氧气空缺.
- 描述技术:电子自旋共振,X射线光电子光谱,拉曼光谱.
- 动力建模和密度函数理论 (DFT) 计算.
主要成果:
- 在MoO3-x表面的减少Mo物种和OV都会激活PMS.
- OVs诱导超氧化基 (O2•−) 的形成,导致单片氧 (1O2) 或基因生成.
- 在氧化条件下,OVs有利于基 (•OH) 的产生,而减少Mo的物种则有利于硫酸盐基 (SO4•−).
- 实现了PCB28.2的70.2%降解.
结论:
- 氧气空缺在PMS激活和污染物降解中起着至关重要的作用.
- 这项研究揭示了由OV和减少Mo物种介导的活性氧物种生成的独特途径.
- 这项工作提供了对OV介导的催化机制和对AOPs中反应性物种控制的策略的见解.
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