Activation of peroxymonosulfate via peroxyborate: Electrophilic substitution induced strong electrophile generation process

电泳剂 化学 催化作用 质子化 亲电取代 纳米材料 组合化学 分解 降级(电信) 光化学 有机化学 纳米技术 材料科学 计算机科学 电信 离子
作者
Hanxuan Zeng,Ling Xiao,Jing Deng,Lin Deng,Haojie Zhang,Tao Shi,Shiqing Zhou,Zhou Shi
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:451: 138925-138925 被引量:9
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.138925
摘要

Although sulfate radical (SO4•−) based advanced oxidation processes (AOPs) is promising for the removal of stubborn organic contaminations, low utilization efficiency of peroxymonosulfate (PMS) has practically troubled the potential application of this water treatment technology. In this study, a novel strategy for ultrafast PMS decomposition was proposed using solid peroxyborate (PBO) as the catalyst. Over 80 % of PMS can be rapidly activated within 1 min. strong electrophilic H2O2BO2 rather than commonly recognized species was considered as the reactive species causing BPA degradation. Through thermodynamic DFT calculation, the catalytic mechanism was thoroughly clarified as the electrophilic substitution reaction between protonated perboric acid (H4BO4+) and ionized PMS (SO52-). Universality experiments showed that PMS/PBO system was a promising, efficient, and eco-friendly process for the degradation of selective contaminants. This work sheds novel lights on the mechanism of electrophilic substitution induced PMS activation, and provides a new idea for environmental remediation.
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