Enhanced adsorption and photocatalytic degradation of perfluorooctanoic acid in water using iron (hydr)oxides/carbon sphere composite

全氟辛酸 吸附 光催化 化学 碳纤维 水处理 降级(电信) 无机化学 化学工程 复合数 环境化学 材料科学 催化作用 环境工程 环境科学 有机化学 计算机科学 复合材料 工程类 电信
作者
Tianyuan Xu,Haodong Ji,Yu Gu,Tianyi Tong,Yabei Xia,Lizhi Zhang,Dongye Zhao
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:388: 124230-124230 被引量:108
标识
DOI:10.1016/j.cej.2020.124230
摘要

Perfluorooctanoic acid (PFOA) has been widely detected in aquatic systems. Yet, cost-effective technologies for degrading PFAS have been lacking. We prepared and tested an adsorptive photocatalyst consisting of iron (hydr)oxides and carbon spheres (FeO/CS) through a one-step hydrothermal process. Characterization results revealed that the presence of carbon spheres affected the crystal formation of iron (hydr)oxides, and resulted in mutually modified mixed phases ferrihydrite and carbon spheres. FeO/CS was able to effectively adsorb and then degrade the pre-sorbed PFOA under simulated solar light. FeO/CS(1:1), prepared at an Fe:Glucose molar ratio of 1:1, showed the highest PFOA adsorption capacity and photoactivity. At a dosage of 1.0 g/L, FeO/CS(1:1) adsorbed nearly all 200 µg/L of PFOA within 1 h, and when the PFOA-laden FeO/CS(1:1) was subjected to simulated solar light at neutral pH, 95.2% of pre-concentrated PFOA was photodegraded and 57.2% defluorinated in 4 h. The efficient degradation also regenerated the material, allowing for repeated uses of the material without chemical regeneration. The much enhanced adsorption and photocatalytic activity of FeO/CS was attributed to: 1) CS facilitated formation of ferrihydrite, leading to adsorption of PFOA via binuclear and bidentate complexation, and 2) a hybrid ferrihydrite-CS structure, enabling multi-point, corporative adsorption of PFOA, and increasing direct electron extraction from PFOA under solar light irradiation. Moreover, OH radicals played an important role in PFOA degradation. Lastly, a photodegradation mechanism is proposed based on experimental findings and density functional theory calculations.
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
zhang完成签到,获得积分10
刚刚
在水一方应助Air云采纳,获得10
1秒前
大个应助guohezu采纳,获得10
1秒前
1秒前
wm999发布了新的文献求助10
1秒前
长情立诚发布了新的文献求助10
1秒前
Petrichor完成签到,获得积分10
2秒前
芋泥发布了新的文献求助10
2秒前
yyy完成签到,获得积分10
2秒前
辛勤的涵梅完成签到,获得积分20
2秒前
酷波er应助云浮三尺剑采纳,获得30
2秒前
沉默的冰兰完成签到,获得积分10
3秒前
jeremy完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
羊一个完成签到,获得积分10
3秒前
地狱跳跳虎完成签到,获得积分10
3秒前
liyu完成签到,获得积分10
3秒前
残剑月完成签到,获得积分20
3秒前
张梦悦完成签到,获得积分20
3秒前
Melody完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.1应助羊羊采纳,获得10
4秒前
4秒前
坚强白玉发布了新的文献求助10
4秒前
阿翼完成签到 ,获得积分10
5秒前
相逢完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
三愿完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
万能图书馆应助k123456采纳,获得10
5秒前
沉默的孤风完成签到,获得积分10
6秒前
LL发布了新的文献求助10
6秒前
姜汐完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
小金今天自律了吗完成签到,获得积分10
6秒前
eternal_dreams完成签到 ,获得积分10
7秒前
Lucas应助科研爱好者采纳,获得10
7秒前
同瓜不同命完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6043450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7806367
关于积分的说明 16240252
捐赠科研通 5189179
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2776853
邀请新用户注册赠送积分活动 1759869
关于科研通互助平台的介绍 1643362