Degradation Mechanism of Methylene Blue by H2O2 and Synthesized Carbon Nanodots/Graphitic Carbon Nitride/Fe(II) Composite

石墨氮化碳 X射线光电子能谱 材料科学 磷化物 核化学 傅里叶变换红外光谱 无机化学 催化作用 化学 化学工程 光催化 有机化学 工程类
作者
Lijuan Fang,Zhongda Liu,Chunsun Zhou,Yulian Guo,Yanpeng Feng,Miao Yang
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:123 (44): 26921-26931 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.9b06774
摘要

In the present study, a ternary combination of graphitic carbon nitride (g-C3N4), carbon nanodots (CDs), and ferrous ion (Fe(II)) was proposed. The g-C3N4/CDs/Fe(II) composite was prepared through thermal polymerization of urea and citric acid, followed by impregnation with Fe(II). The fabricated composite was characterized using transmission electron microscopy (TEM), Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and N2 adsorption/desorption isotherms. The results demonstrated that CDs were embedded in the interlayer of g-C3N4 while Fe(II) was grafted onto the surface. The degradation activity of the composite for methylene blue (MB) was systematically investigated. The optimal content of CDs was confirmed to be 3% and a higher Fe(II) content was observed to lead to a greater degradation rate. However, in order to avoid high iron leaching, which may lead to the precipitation of iron, exorbitant Fe(II) content must be deprecated. Besides, the loading of Fe(II) on the g-C3N4/CDs composite disrupts the acidic restriction of a typical Fenton reaction, leading to the removal of 57.9%–66.8% MB in 1 h, in the pH range of 3–9, and in the presence of 0.5 g/L catalyst and 1 mM H2O2. Interestingly, homogeneous cycled reactions driven by possibly dissolved Fe–C complex showed similar decomposition rates of H2O2 in the filtered solution even after 7 cycles with fixed concentration of dissolved Fe. Hydroxyl radical (HO•) and superoxide radical (O2•–) were identified to be the major reactive species through electron spin resonance (ESR) analysis, which were generated in homogeneous as well as heterogeneous reactions. Therefore, a tentative mechanism based on the above results was proposed. In summary, the ternary g-C3N4/CDs/Fe(II) composite was proven to serve as an efficient Fenton-like catalyst, which could be applied in a wide range of pH.
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
changl2023完成签到,获得积分10
1秒前
lin完成签到 ,获得积分10
3秒前
moonlimb完成签到 ,获得积分10
15秒前
yuze_22完成签到,获得积分10
17秒前
iShine完成签到 ,获得积分10
22秒前
Guoshibo完成签到,获得积分10
25秒前
123完成签到 ,获得积分10
26秒前
我不会乱起名字的完成签到,获得积分10
29秒前
宁静致远完成签到,获得积分10
33秒前
可爱的紫菜完成签到 ,获得积分10
35秒前
云太医完成签到 ,获得积分10
36秒前
laoli2022完成签到,获得积分10
40秒前
张若旸完成签到 ,获得积分10
40秒前
缓慢海蓝完成签到 ,获得积分10
43秒前
沧海一粟米完成签到 ,获得积分10
56秒前
Pauline完成签到 ,获得积分10
56秒前
惠须一饮三杯杯完成签到,获得积分10
57秒前
从容松弛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小李完成签到 ,获得积分10
1分钟前
123完成签到 ,获得积分10
1分钟前
汉堡包应助wang采纳,获得10
1分钟前
小喵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
yhy完成签到 ,获得积分10
1分钟前
几米完成签到 ,获得积分10
1分钟前
twelveyears完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
哈哈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
oyfff完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wang发布了新的文献求助10
1分钟前
哼哼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zijinbeier完成签到,获得积分10
1分钟前
霁昕完成签到 ,获得积分10
1分钟前
卞卞完成签到,获得积分10
1分钟前
wang完成签到,获得积分20
1分钟前
稳重完成签到 ,获得积分10
1分钟前
火山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小刘哥加油完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Mayer1234088完成签到 ,获得积分10
1分钟前
胜天半子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ccczzzyyy完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Distribution Dependent Stochastic Differential Equations 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 400
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
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 3158663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2809835
关于积分的说明 7883805
捐赠科研通 2468539
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1314339
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630601
版权声明 601983