High selectivity and efficient utilization of H2O2 in a metal-free Electro-Fenton system with nitrogen doped cathode for the degradation of sulfamethazine

化学 电负性 范德瓦尔斯力 吸附 降级(电信) 电子转移 金属 阴极 选择性 活性炭 无机化学 碳纤维 氮气 未成对电子 催化作用 光化学 分子 激进的 有机化学 物理化学 材料科学 电信 复合数 计算机科学 复合材料
作者
Dongdong Liu,Dengqian Chen,Lipeng Jiang,Zhengkai Hao,Bowen Deng,Limei Chen,Boyin Jia,Yunyun Sun,Xin Liu,Huitao Liu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:489: 151279-151279 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.151279
摘要

In this study, we constructed a metal-free Electro-Fenton system mediated by nitrogen-doped activated carbon modified graphite felt (NACs/GF) for degrading sulfamethazine (SMZ) through self-generation and utilization of H2O2. With the increase of activation temperature (700 ∼ 1100 ℃), graphitic N occupied the dominant position and whose nearest pyridinic N were released to form N vacancies. NAC-1100/GF E-F system had a high H2O2 selectivity (94.3 %) and an excellent H2O2 yield (44.6 mg·L−1). The OOH* as the main barrier of 2e−-ORR process was formed and desorbed at graphitic N sites, while the N vacancies could enhance electron transfer with O2* and OOH* for accelerating generation of H2O2. The 50 mg·L−1 of SMZ as pollutant could be completely degraded within 60 min in NAC-1100/GF E-F system, during which the graphitic N and pyrrolic N adsorbed SMZ through van der Waals forces, and pyridinic N adsorbed H2O2 by hydrogen bonding interactions, thus establishing a controlled reaction zone near the cathode. The highly electronegativity pyridinic N could provide electrons for catalyzing the generation of ·OH from H2O2, while N vacancies could form more unpaired electrons to facilitate the formation of 1O2. Finally, the degradation pathway of SMZ and toxicity analysis of degradation products were further clarified. This study provided valuable information for constructing metal-free Electro-Fenton systems and their application in environmental purification.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
闪闪白秋发布了新的文献求助10
刚刚
小橙子完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
Yucorn完成签到 ,获得积分10
刚刚
effervescence发布了新的文献求助10
1秒前
LJY完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
大蒜味酸奶钊完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
古的古的发布了新的文献求助30
4秒前
自然的致远完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
科研通AI6.1应助秋空采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
无心完成签到,获得积分10
5秒前
岚风发布了新的文献求助10
6秒前
LLR发布了新的文献求助10
6秒前
丘比特应助小橙子采纳,获得10
6秒前
6秒前
hhhhhhan616发布了新的文献求助10
7秒前
但行好事发布了新的文献求助10
7秒前
LXZY发布了新的文献求助10
9秒前
丁一发布了新的文献求助10
9秒前
图书馆蔡广坤完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Jasper应助闪闪白秋采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
替我活着发布了新的文献求助10
11秒前
李健应助敬业乐群采纳,获得10
11秒前
找论文的牛马完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
善良飞丹完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5784063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5680443
关于积分的说明 15462954
捐赠科研通 4913367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644620
邀请新用户注册赠送积分活动 1592452
关于科研通互助平台的介绍 1547078