Selective Removal of Phenolic Compounds by Peroxydisulfate Activation: Inherent Role of Hydrophobicity and Interface ROS

化学 催化作用 污染物 降级(电信) 过氧二硫酸盐 环境修复 氧化物 动力学 化学工程 光化学 有机化学 污染 电信 生态学 物理 量子力学 计算机科学 工程类 生物
作者
Xinru Liu,Ying Liu,Hehe Qin,Ziwei Ye,Xiaojie Wei,Wei Miao,Dianhai Yang,Shun Mao
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (4): 2665-2676 被引量:138
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c07469
摘要

Selective removal of organic pollutants by advanced oxidation methods has been receiving increasing attention for environmental remediation. In this study, a novel catalyst, which can selectively oxidize phenolic compounds (PCs) based on their hydrophobicity, composed of metal–organic-framework-derived Fe/Fe3O4 and three-dimensional reduced graphene oxide (rGOF) is designed for peroxydisulfate (PDS) activation. This heterogeneous PDS activation system can completely degrade hydrophobic PCs within 30 min. By investigating the hydrophobic properties of eight representative PCs, a positive correlation between the hydrophobicity of PC and the reaction kinetics is reported for the first time. The selective removal stems from the strong interaction between highly hydrophobic PCs and the catalyst. Moreover, the mechanism investigation shows that the degradation reaction is triggered by interface reactive oxygen species (ROS). Our study reveals that the selective degradation of organic pollutants by PDS activation depends on the hydrophilic and hydrophobic properties of the pollutant and catalyst. The reported results provide new insights into a highly selective and efficient PDS activation system for organic pollutant removal.
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