Magnetic Fe3O4–N-doped carbon sphere composite for tetracycline degradation by enhancing catalytic activity for peroxymonosulfate: A dominant non-radical mechanism

化学 催化作用 电子顺磁共振 降级(电信) 激进的 单线态氧 复合数 核化学 光催化 氧气 有机化学 材料科学 核磁共振 复合材料 电信 物理 计算机科学
作者
Hanwen Yang,Jie Zhou,Enxiang Yang,Huanxuan Li,Shengji Wu,Wei Yang,Hui Wang
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier BV]
卷期号:263: 128011-128011 被引量:62
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2020.128011
摘要

Abstract The design of sustainable, effective and recyclable hybrid catalysts for advanced oxidation processes is highly significant for remediation of the water environment. In this study, we synthesized magnetic Fe3O4–N-doped carbon sphere composite catalysts (Fe3O4-NCS-x) for efficient removal of tetracycline by activating peroxymonosulfate (PMS). The Fe3O4-NCS-x composite was obtained by facile hydrothermal treatment of chitosan-iron complexes followed by pyrolysis. The unique structure of N-doped carbon spheres embedded in Fe3O4 nanoparticles intensified the electron transport, consequently improving the catalytic activity via a synergistic effect. Factors influencing the catalytic activity of the Fe3O4-NCS-2 were systematically investigated. High degradation efficiency of TC—97.1% within 1 h—was achieved in this Fe3O4-NCS-2/PMS system under the optimum conditions (C0 = 20 mg L−1, catalyst dosage 0.2 g L−1, PMS concentration 2.4 mM, native pH and 25 °C). The inhibitory effect of anions in the water matrix decreased in the order Cl− > NO3− > SO42− > CH3COO− > HCO3−. The obtained results from the competitive quenching tests and electron paramagnetic resonance measurements demonstrated that singlet oxygen (1O2), a non-radical species, plays a major role in TC degradation. It is estimated that 1O2 and hydroxyl radicals (·OH) contributed ∼65.2% and ∼24.2% to TC degradation in the Fe3O4-NCS-2/PMS system, respectively. The M-H hysteresis loop of Fe3O4-NCS-2 revealed that its saturation moment is 56 emu g−1. Magnetic responsive behavior and consecutive runs confirmed that Fe3O4-NCS-2 possesses remarkable separation performance and desirable reusability. This novel magnetic Fe3O4-NCS-2 composite activator for PMS promises great potential in TC degradation.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
drzz完成签到,获得积分10
2秒前
岂有此李完成签到,获得积分10
2秒前
坚强的依凝完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
昏昏完成签到 ,获得积分10
4秒前
不过尔尔完成签到 ,获得积分10
5秒前
刘宏完成签到,获得积分10
6秒前
可以完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
坚强枫完成签到,获得积分10
8秒前
默默的巧荷完成签到,获得积分10
9秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
10秒前
小杰瑞完成签到,获得积分20
10秒前
希望天下0贩的0应助可以采纳,获得10
10秒前
白色梨花发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
包容柜子发布了新的文献求助10
11秒前
fiell完成签到,获得积分10
12秒前
眼睛大的擎苍给眼睛大的擎苍的求助进行了留言
12秒前
呆萌滑板完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
瑶瑶完成签到,获得积分10
14秒前
小猪找库里完成签到,获得积分10
15秒前
zhuzhen007完成签到 ,获得积分10
16秒前
淡定的秀发完成签到,获得积分10
16秒前
xuan完成签到,获得积分10
18秒前
龙华之士发布了新的文献求助10
18秒前
mkb发布了新的文献求助10
18秒前
sl发布了新的文献求助10
19秒前
隐形尔蝶发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
仙林AK47完成签到,获得积分10
21秒前
无花果应助包容柜子采纳,获得10
21秒前
chen完成签到,获得积分10
22秒前
iNk应助河丫采纳,获得20
24秒前
小马甲应助清浅采纳,获得10
25秒前
清爽笑翠完成签到 ,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
29秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038446
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576149
关于积分的说明 11374627
捐赠科研通 3305875
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819354
邀请新用户注册赠送积分活动 892680
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815048