Radical and non-radical cooperative degradation in metal-free electro-Fenton based on nitrogen self-doped biochar

生物炭 化学 热解 激进的 催化作用 甲基橙 光化学 阴极 羟基自由基 降级(电信) 光催化 兴奋剂 无机化学 化学工程 材料科学 有机化学 工程类 物理化学 电信 光电子学 计算机科学
作者
Ting Zhang,Lu Sun,Xiaohong Sun,Heng Dong,Yu Han,Hongbing Yu
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:435: 129063-129063 被引量:79
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.129063
摘要

To achieve sustainable metal-free electron-Fenton, N self-doped biochar air-cathode (BCAC) was prepared by pyrolyzing coffee residues. During the pyrolysis process, the endogenous N transformed from edge-doping to graphite-doping. Particularly, N vacancies started to evolve when the peak temperature exceeded 700 °C. A high Tetracycline removal rate of 70.42% was obtained on the BCAC at the current density of 4 mA cm-2. Quenching tests incorporated with ESR spectroscopy were adopted to identify the specific oxidants produced on the cathode. The results showed that •OH (37.36%), •O2- (29.67%) and 1O2 (24.17%) played comparable role in the tetracycline removal, suggesting the coexist of radical and non-radical oxidants in our electro-Fenton system. According to the structure characterization and the DFT calculation, graphitic N was suggested as the critical site for H2O2 generation, and both graphitic N and pyridinic N were electroactive sites for H2O2 activation to •OH. Graphitic N and N vacancies with stronger capabilities in O2 adsorption and electron-trapping were proposed as the electroactive sites for 1O2 and •O2- formation. This work predicts a novel electro-Fenton process with cooperative radical and non-radical degradation on N self-doped carbonaceous catalysts at a mild condition, which is extremely meaningful for boosting sustainable electro-Fenton technology.
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
sweet完成签到,获得积分10
刚刚
medlive2020发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助灯火阑珊曦采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助枫叶采纳,获得30
2秒前
科目三应助lulu采纳,获得10
2秒前
2秒前
shmily完成签到,获得积分10
2秒前
听音乐的可可完成签到 ,获得积分10
2秒前
周帆发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
lishuxin发布了新的文献求助10
3秒前
Zzz完成签到,获得积分10
4秒前
amanda应助FAYE采纳,获得20
4秒前
hihihihi完成签到,获得积分10
4秒前
CiCiCindy完成签到,获得积分10
4秒前
Alexander L完成签到,获得积分10
4秒前
Gary完成签到,获得积分10
5秒前
满意草丛完成签到,获得积分10
5秒前
纯真夏之发布了新的文献求助10
5秒前
大胆的绮兰完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
羊正完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
今天你还好吗完成签到 ,获得积分10
7秒前
康丽发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
medlive2020完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ding应助xiezhenghong采纳,获得10
10秒前
10秒前
liiii发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
14秒前
14秒前
内向初瑶发布了新的文献求助10
14秒前
good发布了新的文献求助10
14秒前
脑洞疼应助陈文江采纳,获得10
15秒前
李铃锐完成签到,获得积分10
16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
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 530
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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5352476
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4485321
关于积分的说明 13962707
捐赠科研通 4385239
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2409332
邀请新用户注册赠送积分活动 1401777
关于科研通互助平台的介绍 1375357