Activation of Fenton reaction by controllable oxygen incorporation in MoS2-Fe under visible light irradiation

催化作用 氧气 光催化 亚甲蓝 光化学 氧化还原 单线态氧 化学 电子顺磁共振 猝灭(荧光) 辐照 材料科学 惰性 可见光谱 化学工程 降级(电信) 无机化学 荧光 有机化学 工程类 物理 核物理学 电信 量子力学 光电子学 核磁共振 计算机科学
作者
Chang Liu,Hao Yi,Bingqiao Yang,Feifei Jia,Shaoxian Song
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier]
卷期号:566: 150674-150674 被引量:17
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2021.150674
摘要

MoS2 could be used as co-catalysts to accelerate the conversion of Fe2+/Fe3+ in Fenton reaction. However, the basal plane of pristine MoS2 was catalytically inert, which limited the promotion to Fenton process. Thus, improving the co-catalytic activity of MoS2 via microstructural regulation is crucial to further enhance the Fenton performance. In this work, we incorporated oxygen into MoS2 structure and fabricated oxygen-incorporated MoS2-Fe as a heterogeneous Fenton catalyst for the first time. After controllable oxygen incorporation engineering, MoS2 showed optimized band structure, better optical response ability, superior electrons transformation and more catalytic sites for Fe3+ reduction through the synergetic effect of photocatalysis and redox, leading to an extraordinary performance for methylene blue (MB) degradation in H2O2 + visible light system. According to the results of quenching experiments and EPR tests, ·O2– and HO· were confirmed as the direct species to decompose MB molecule during reaction. Other experimental conditions, such as pH effect, dosage influence and effectiveness of various organics, were also explored. This novel strategy of oxygen incorporation in MoS2-Fe was an efficient way to enhance Fenton activity and was meaningful for environmental remediation in the future.
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