过氧化物的ce-MoS2催化激活的机制差异:路径分歧和反应性物种的作用
Shuyun Tai1, Lei Sun1, Yuxin Wang1
1Beijing Key Lab for Source Control Technology of Water Pollution, College of Environmental Sciences & Engineering, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China.
二硫化物 (ce-MoS2) 的化学剥离激活了废水处理的不同氧化剂. 这项研究揭示了过氧化硫酸盐,过氧化硫酸盐和过氧化在降解roxarsone (ROX) 中的独特机制.
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:
- 基于二维二硫化物 (MoS2) 的先进氧化工艺 (AOP) 对废水处理具有前景.
- 由MoS2激活的不同氧化剂表现出不同的降解机制和污染物转化途径.
- 了解这些机制对于优化AOP以有效去除有机污染物至关重要.
研究的目的:
- 研究MoS2 (ce-MoS2) 在激活过氧化硫酸盐 (PMS),过氧化硫酸盐 (PDS) 和过氧化 (H2O2) 中化学剥落的独特机制.
- 评估这些系统在降解roxarsone (ROX) 和去除总有机碳 (TOC) 的效率.
- 阐明表面空缺 (SV) 和反应性物种在降解途径中的作用.
主要方法:
- 合成化学剥皮的MoS2 (ce-MoS2) 的合成.
- 通过ce-MoS2激活PMS,PDS和H2O2以降解ROX.
- 分析ROX去除效率,TOC去除和反应性物种 (激素,表面复合物) 的识别.
- 研究氧化剂在ce-MoS2表面空隙上的吸附行为.
主要成果:
- ROX去除效率按照以下顺序进行: ce-MoS2/PMS > ce-MoS2/PDS > ce-MoS2/H2O2.2.
- ce-MoS2/PDS实现了最高的TOC去除率,主要是通过通过PDS吸附到表面空隙的电子传输途径来实现.
- ce-MoS2/PMS生成的基因 (·OH,SO4·-) 用于ROX氧化为As.
- ce-MoS2/H2O2 主要通过两电子还原路径将H2O2转化为H2O,这是由于强烈的H2O2吸附.
结论:
- 由ce-MoS2产生的激活通路和反应物种与不同的氧化剂 (PMS,PDS,H2O2) 有显著的差异.
- ce-MoS2/PDS和ce-MoS2/PMS显示出ROX降解的潜力,具有不同的机制影响效率和产品形成.
- 本研究提供了对基于MoS2的AOP的见解,指导针对特定废水处理应用的定制复合材料的设计.
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