通过Cu-OMS-2纳米纤维的氧单硫酸激活,以有效降解含有N的异环在水溶液中的N

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:

• 含N的异环环 (NHC) 是水中的持久性有机污染物.
• 先进的氧化过程 (AOPs) 对于水的整治至关重要.
• 不同质的催化剂在污染物降解的AOP中提供了优势.

研究的目的:

• 使用Cu-OMS-2和过氧硫酸盐 (PMS) 调查NHC污染物的降解.
• 优化反应条件,以有效地去除污染物.
• 评估催化剂的稳定性,可重复使用性和作用机制.

主要方法:

• 合成和特征化Cu-OMS-2催化剂. 这种催化剂的作用是什么?
• 使用PMS激活进行的批量实验来降解NHC.
• 反应参数 (PMS剂量,催化剂负载,温度,pH) 通过使用二 (BTR) 作为模型进行优化.
• 通过电子磁共振 (EPR) 和清理试验识别活性氧物种 (ROS).

主要成果:

• 最佳条件: 8 mM PMS,0.35 g/L Cu-OMS-2, 30 °C. 这是一个非常好的条件.
• 九个NHC的降解效率超过68%,矿化率超过46%.
• 在广泛的pH范围 (3.0-11.0) 和在常见的水矩阵组件的存在下有效的性能.
• 实现了高降解率 (74.5%在自来水中,71.3%在黄河水中).
• 催化剂表现出极好的稳定性和可重复使用性,在5个循环后保持77.0%的降解.
• 单片氧 (¹O₂) 和硫酸盐基 (SO₄^•-) 被确定为主要的ROS.

结论:

• -OMS-2是一种有效和可持续的PMS激活的异质催化剂.
• 该Cu-OMS-2/PMS系统有效降解水环境中的各种NHC污染物.
• 这种催化系统对实际的水资源整治应用非常有前途.