通过N改性Fe基催化剂介导的过氧化硫酸盐激活过程的快速PFOS矿化
Yanting Jiang1, Yihui Hu1, Zhendong Yu1
1Fujian Provincial Engineering Research Center of Rural Waste Recycling Technology, College of Environment & Safety Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350116, China.
Ecotoxicology and environmental safety
|August 16, 2023
概括
一种基于铁的新型磁性催化剂 (Fe/NC-1000) 通过激活过氧化硫酸盐 (PDS) 有效地降解 perfluorooctane sulfonate (PFOS). 这种绿色工艺主要使用单片氧和电子转移,形成低毒性中间体.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 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:
- 基于铁的催化剂具有成本效益,并且对过氧化硫酸盐 (PDS) 激活具有前景.
- 开发高性能铁基催化剂对于环境修复至关重要.
- perfluorooctane sulfonate (PFOS) 是一种持久性有机污染物,需要有效的降解方法.
研究的目的:
- 为了合成和描述用于PDS激活的磁性Fe基催化剂 (Fe/NC-1000).
- 研究Fe/NC-1000在降解PFOS中的效率.
- 阐明降解机制并评估副产品的毒性.
主要方法:
- 合成Fe/NC-1000使用Fe修饰的ZIF-8作为前体.
- 催化剂形态和组成的表征 (Fe0,FeNx,碳).
- 使用Fe/NC-1000/PDS系统进行PFOS降解实验,包括火试验,EPR,LC-MS-MS,DFT计算,电化学和ECOSAR分析.
主要成果:
- Fe/NC-1000,一个多孔的磁催化剂,已成功合成.
- Fe/NC-1000/PDS系统在30分钟内实现了97.9%的PFOS降解.
- 通过单片氧和电子转移发生降解,PFOS转化为PFOA,然后是低毒性的脱中间体.
结论:
- 铁/NC-1000是PDS激活和PFOS降解的高效催化剂.
- 降解途径涉及脱硫和脱,产生更少的有毒副产品.
- 这项研究提供了关于PFAS去除的Fe基催化剂机制的见解,突出了绿色补救方法.
