Heterogeneous degradation of organic contaminants by peracetic acid activated with FeCo2S4 modified g-C3N4: Identification of reactive species and catalytic mechanism

罗丹明B 化学 过氧乙酸 催化作用 X射线光电子能谱 激进的 氧化还原 核化学 光催化 无机化学 光化学 过氧化氢 化学工程 有机化学 工程类
作者
Runyu Zhou,Yongsheng Fu,Gaofeng Zhou,Shixiang Wang,Yiqing Liu
出处
期刊:Separation and Purification Technology [Elsevier BV]
卷期号:282: 120082-120082 被引量:27
标识
DOI:10.1016/j.seppur.2021.120082
摘要

In this study, a novel Fe/Co bimetallic spinel sulfide (FeCo2S4) modified g-C3N4 composite (FeCo2S4-CN) was prepared by a hydrothermal method and firstly applied as a catalyst for the activation of peracetic acid (PAA) at neutral pH. The efficient rhodamine B (RhB) degradation in FeCo2S4-CN/PAA system indicated that PAA was successfully activated by FeCo2S4-CN. The scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) results indicated that g-C3N4 carrier could anchor FeCo2S4 particles with good dispersion. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis suggested that the surface ≡Co(II) and ≡Fe(II) could activate PAA to form CH3C(O)O• and •OH, synchronously yielding ≡Co(III) and ≡Fe(III). Meanwhile, the surface ≡Co(III) and ≡Fe(III) could also react with PAA to generate CH3C(O)OO• as well as ≡Co(II) and ≡Fe(II), resulting in the redox cycles of ≡Co(II)/≡Co(III) and ≡Fe(II)/≡Fe(III). Besides, the presence of S2- in FeCo2S4-CN was favorable to these redox cycles. Radical scavenging experiments confirmed that organic radicals (i.e., CH3C(O)O• and CH3C(O)OO•) were the primary reactive species for RhB degradation in FeCo2S4-CN/PAA system. This system also exhibited a high removal efficiency for various organic contaminants, suggesting its potential application in degrading refractory pollutants.
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