新型异质芬顿催化剂,通过一阶段的热水合成促进碳铁电子转移
Liulong Cheng1, Zhuoye Lu1, Junjun Liu1
1Guangdong Laboratory for Lingnan Modern Agriculture, Guangdong Provincial Key Laboratory of Agricultural & Rural Pollution Abatement and Environmental Safety, College of Natural Resources and Environment, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China.
Journal of colloid and interface science
|December 1, 2023
概括
一种新型的humboldine/水热碳 (Hum/HTC) 催化剂有效地去除. 这种先进的材料不断再生铁,增强芬顿工艺的有效氧化和固定.
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:
- 碳材料对于Fe (III) /Fe (II) 反氧循环在异质芬顿反应中至关重要.
- 碳和铁之间的低电子转移效率限制了当前芬顿催化剂的性能.
- 从水中有效去除仍然是一个重大的环境挑战.
研究的目的:
- 开发一种新的异质芬顿催化剂,用于增强去除.
- 通过水热碳 (HTC) 研究Fe的连续再生.
- 通过合成的催化剂来阐明的固定机制.
主要方法:
- 汉堡丁/水热碳 (Hum/HTC) 复合物的单步热水合成.
- 电子偏磁共振 (EPR) 和火实验用于氧化路径分析.
- 减弱的总反射率 - 里埃变换红外线 (ATR-FTIR) 和2D-COS用于固定机制研究.
主要成果:
- 在Hum/HTC合成过程中实现了~100%的Fe (III) 减少.
- 通过HTC证明了持续的Fe (II) 再生,促进了芬顿反应的效率.
- 通过自由基和非自由基路径完全氧化As (III) 到As (V).
- 鉴定了单牙单核 (MM) 和双牙双核 (BB) 结构,用于As(V) 固定.
- 40%Hum/HTC显示了167 mg/g的高As (III) 吸附能力.
结论:
- 在催化剂合成过程中,Hum/HTC提供了一种有效的Fe (III) 减少策略.
- 在异质芬顿反应中,HTC不断加快Fe(II) 再生.
- 开发的催化剂在去除和固定方面表现出色.


