大规模的连续和现场光合作用过氧化的硫功能化聚合物催化剂用于水处理
Chengcheng Chu1,2, Zhong Chen1,2, Ducheng Yao1,2
1College of Environmental Science and Engineering, Biomedical Multidisciplinary Innovation Research Institute, Shanghai East Hospital, State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Tongji University, Shanghai, 200092, China.
Angewandte Chemie (International ed. in English)
|January 24, 2024
概括
一种新的硫功能化聚合物催化剂利用阳光有效地产生过氧化 (H2O2). 这种绿色合成方法可以通过可扩展的面板反应堆系统有效处理废水和降解污染物.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 环境化学环境化学
- 光催化作用的光催化
背景情况:
- 以聚合物为基础的光催化过氧化 (H2O2) 生产正在引起人们的兴趣.
- 关键的局限性包括电荷分离不良和低氧激活.
- 高效的H2O2生产对于环境修复应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的硫功能化聚合物催化剂,用于增强H2O2生成.
- 为了研究催化剂在没有氧气通风的纯水中的性能.
- 为了证明一个大型面板反应堆系统的可行性,用于废水处理.
主要方法:
- 通过无催化剂多元组分反应 (MCRs) 进行硫 (C=S) 功能化聚合物的绿色合成.
- 光催化H2O2生成在阳光下在纯水中测试.
- 一个20x20厘米面板反应堆的建造和测试,用于连续的废水处理.
主要成果:
- 实现了高的H2O2生产效率,为3132μmolg-1h-1.1.
- 在面板反应堆中证明了抗生素和双A的有效降解.
- 在现场生成的H2O2在光自动芬顿系统中显示出7.9倍高的利用效率.
结论:
- 硫功能化通过改善能量带和电荷分离来提高聚合物光催化剂的性能.
- 开发的催化剂和面板反应堆系统为H2O2生产和水处理提供了绿色和可扩展的解决方案.
- 这项工作为设计可持续环境应用的功能性聚合物提供了洞察力.
