双金属碳气凝Co/Ni-N-C来自2D有序纳米板阵列激活PMS-AOPs有效的抗生素去除:性能,机制和毒性

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:

• 基于氧硫酸盐的先进氧化过程 (PMS-AOPs) 对于降解持久性有机污染物是有效的.
• 金属--碳 (M-N-C) 材料是PMS激活的有效催化剂,产生反应性物种.

研究的目的:

• 为了合成一种新的3D多孔/双金属-碳气凝 (Co/Ni-N-C) 来增强PMS激活.
• 评估Co/Ni-N-C材料在去除四环素 (TC) 的效率,并评估降解中间体的生态毒性.

主要方法:

• 在竹纤维素气凝中通过在位生长和/金属有机框架 (CoNi-MOF) 前体的热解来制备Co/Ni-N-C气凝.
• 使用Co/Ni-N-C材料来激活PMS用于水溶液中四环素的降解.
• 降解产品的分析和中间产品的生态毒性评估.

主要成果:

• 使用Co/Ni-N-C-800/PMS系统实现了快速的四环素去除 (99.83%) 和69.8%的矿化率.
• 从分散良好的CoNi纳米层和最佳的Co:Ni比率来证明协同增强,从而有效地产生反应性氧物种 (ROS).
• 通过特定的降解途径,如脱氧化和脱化,证实了TC中间体的生态毒性降低.

结论:

• 开发的3D多孔Co/Ni-N-C气凝是PMS激活的高效催化剂,有效降解TC并降低相关的生态风险.
• 该材料对各种芳香化合物具有出色的催化性能和良好的循环稳定性,表明其在实际水处理应用中的潜力.