Novel Nonradical Oxidation of Sulfonamide Antibiotics with Co(II)-Doped g-C3N4-Activated Peracetic Acid: Role of High-Valent Cobalt–Oxo Species

过氧乙酸 化学 催化作用 电泳剂 单线态氧 电子转移 亲核细胞 光化学 氧化态 过氧二硫酸盐 组合化学 无机化学 过氧化氢 有机化学 氧气
作者
Banghai Liu,Wanqian Guo,Wenrui Jia,Huazhe Wang,Qishi Si,Qi Zhao,Haichao Luo,Jin Jiang,Nanqi Ren
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (18): 12640-12651 被引量:298
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c04091
摘要

Herein, we report that Co(II)-doped g-C3N4 can efficiently trigger peracetic acid (PAA) oxidation of various sulfonamides (SAs) in a wide pH range. Quite different from the traditional radical-generating or typical nonradical-involved (i.e., singlet oxygenation and mediated electron transfer) catalytic systems, the PAA activation follows a novel nonradical pathway with unprecedented high-valent cobalt–oxo species [Co(IV)] as the dominant reactive species. Our experiments and density functional theory calculations indicate that the Co atom fixated into the nitrogen pots of g-C3N4 serves as the main active site, enabling dissociation of the adsorbed PAA and conversion of the coordinated Co(II) to Co(IV) via a unique two-electron transfer mechanism. Considering Co(IV) to be highly electrophilic in nature, different substituents (i.e., five-membered and six-membered heterocyclic moieties) on the SAs could affect their nucleophilicity, thus leading to the differences in degradation efficiency and transformation pathway. Also, benefiting from the selective oxidation of Co(IV), the established oxidative system exhibits excellent anti-interference capacity and achieves satisfactory decontamination performance under actual water conditions. This study provides a new nonradical approach to degrade SAs by efficiently activating PAA via heterogeneous cobalt-complexed catalysts.
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
心灵美盼烟完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
2秒前
我是老大应助朴素海亦采纳,获得10
3秒前
海绵宝宝发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
柚米完成签到,获得积分10
3秒前
zhang完成签到 ,获得积分10
3秒前
田国兵发布了新的文献求助10
3秒前
sqgg发布了新的文献求助20
5秒前
奎奎完成签到,获得积分10
6秒前
天天快乐应助出其东门采纳,获得10
8秒前
dan完成签到 ,获得积分10
8秒前
orixero应助何耀荣采纳,获得10
9秒前
斯文败类应助遥感小虫采纳,获得10
9秒前
优雅靖柏完成签到,获得积分10
9秒前
ding应助安输采纳,获得10
10秒前
奎奎发布了新的文献求助10
10秒前
清脆迎彤发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Owen应助anan采纳,获得10
11秒前
QYQ完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
18秒前
阳阳阳阳阳发布了新的文献求助100
18秒前
无花果应助gong采纳,获得10
18秒前
19秒前
科研通AI2S应助LILI2采纳,获得10
19秒前
科目三应助ff采纳,获得20
19秒前
盒子应助星星采纳,获得30
21秒前
22秒前
laojunwei完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
ys发布了新的文献求助10
24秒前
qinyiling发布了新的文献求助10
24秒前
大力天荷发布了新的文献求助10
25秒前
wanci应助少一点丶天分采纳,获得10
26秒前
Dewcy完成签到,获得积分10
26秒前
共享精神应助dyh179采纳,获得10
26秒前
zz发布了新的文献求助10
26秒前
高分求助中
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6773538
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8497411
关于积分的说明 18105800
捐赠科研通 6068540
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3015385
邀请新用户注册赠送积分活动 1992294
关于科研通互助平台的介绍 1972714