用于催化臭氧化的单原子铜@碳纳米圈:用于广泛清除水污染物的平行双表面氧化途径
Yizhen Cheng1, Jianshu Zhou1, Zhonglin Chen2
1Department of Environmental Science and Engineering, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China.
Environmental science & technology
|September 12, 2025
概括
单原子铜催化剂使用异质催化臭氧化,有效降解废水中的有机污染物. 这种新的方法克服了清理效应,提供了强大的和广泛的污染物去除,以改善水处理.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 催化剂是一种催化剂.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 异质催化臭氧化 (HCO) 对废水处理具有前景,但受到基基 (•OH) 清除效应的阻碍.
- 同时存在的成分,如无机离子和酸,降低了OH在污染物降解中的效率.
研究的目的:
- 开发一种用于增强异质催化臭氧化的新型催化剂.
- 通过单原子铜催化剂研究臭氧分解和污染物降解的机制.
主要方法:
- 原子分散的单原子铜@碳纳米圈 (Cu-NC-3) 的合成.
- 在现场进行拉曼光谱和理论计算以确认臭氧分解路径.
- 使用氧化酸 (OA) 和酸 (BA) 作为模型污染物的废水处理实验.
主要成果:
- -NC-3有效地将臭氧 (O3) 分解为表面原子氧 (*O) 和表面限制的基 (•OHad).
- O3/Cu-NC-3系统在1分钟内实现了60%的OA降解和94.7%的BA去除.
- 与单独的臭氧化相比,提高了OA和BA的去除率,分别为34.5倍和1.5倍.
结论:
- 原子分散的Cu-NC-3表现出双氧化机制 (*O和OHad) 以有效和广泛的污染物去除.
- 催化剂在处理具有干扰物种的真实废水时,表现出长期运行的出色稳定性.
- O3/Cu-NC-3系统为先进的废水处理提供了强大而高效的解决方案.
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