Cyanide-Isolated Cobalt Catalyst for Ultraefficient Advanced Oxidation Treatment

催化作用 矿化(土壤科学) 污染物 化学 激进的 化学工程 多相催化 水处理 无机化学 环境工程 有机化学 环境科学 生物化学 氮气 工程类
作者
Jianfeng Zheng,Shuo Zhang
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (14): 6444-6454 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c00601
摘要

Catalyst design with a "Co–N–C" structure at the atomic level has shown great interest for peroxymonosulfate (PMS) activation toward advanced oxidation water treatment. Here, we present an innovative way of producing cobalt hexacyanocobaltate (Co-HCC) with an abundance of atomically isolated CoII–NC sites at the outer surface. This material allows ultraefficient PMS activation to generate plenty of sulfate and hydroxyl radicals, with a turnover frequency much higher than those of most cobalt-based catalysts reported so far and even the homogeneous catalysis by Co2+ ions. We gained fundamental insights on its unprecedently high catalytic performance based on experimental results and computational study. Then, we controlled the growth of Co-HCC on a ceramic membrane to form a confined oxidation environment that utilizes the extended surface area and maximal exposure of short-lived radicals for a fast removal of organic pollutants that enter the pores. As a result, this catalytic membrane achieves complete disruption of micropollutants under a water flux up to 10,000 LMH (merely 0.2 s retention time) and further >90% mineralization of organic pollutants in complex industrial wastewater matrices (<100 s retention time), together with the merits of operational simplicity and great longevity (2 weeks continuous run). Our study elicits a new milestone in "Co–N–C" catalyst structure design for PMS activation and highlights the great interest of producing catalytic membranes for a confined treatment of organic pollutants from partial oxidation to complete mineralization as a new benchmark.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
天天开心完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
英姑应助xuex1采纳,获得10
4秒前
6秒前
7秒前
小黄发布了新的文献求助10
8秒前
欢喜发卡发布了新的文献求助10
9秒前
姜黎完成签到,获得积分10
10秒前
cc完成签到,获得积分10
10秒前
lili发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
11秒前
yyyt完成签到,获得积分20
11秒前
13秒前
汉堡包应助xiaoyan采纳,获得10
13秒前
烟花应助Mingtiaoxiyue采纳,获得10
13秒前
在水一方应助kento采纳,获得10
14秒前
hhhh发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
酷波er应助王治豪采纳,获得10
18秒前
18秒前
加菲丰丰应助微笑采纳,获得20
18秒前
19秒前
朴素的道罡完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
畅快宛丝完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
22秒前
yyw关闭了yyw文献求助
22秒前
22秒前
飞快的夜天完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
25秒前
27秒前
xiaoyan发布了新的文献求助10
28秒前
zj-3333333发布了新的文献求助10
30秒前
Healer完成签到,获得积分10
30秒前
汉堡包应助危机的咖啡豆采纳,获得10
30秒前
34秒前
高分求助中
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
宽禁带半导体紫外光电探测器 388
COSMETIC DERMATOLOGY & SKINCARE PRACTICE 388
Case Research: The Case Writing Process 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3142116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2793064
关于积分的说明 7805155
捐赠科研通 2449387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1303185
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626807
版权声明 601291