Encapsulate Co3O4 within ultrathin graphene sheets to enhance peroxymonosulfate activation by tuning surface electronic structures

石墨烯 异质结 吸附 催化作用 材料科学 化学工程 碳纤维 降级(电信) 电子转移 纳米技术 化学 光化学 复合数 光电子学 有机化学 复合材料 工程类 电信 计算机科学 冶金
作者
Taobo Huang,Rui An,Jie Li,Wen Liu,Xiuping Zhu,Haodong Ji,Ting Wang
出处
期刊:Science of The Total Environment [Elsevier]
卷期号:926: 171872-171872 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.171872
摘要

Heterojunctions composed of cobalt-based materials and carbon materials have been recognized as the efficient catalysts for peroxymonosulfate (PMS) activation to generate reactive oxygen species for the removal of environmental contaminants. However, the role of carbon materials in promoting the heterojunction systems has not been fully understood. This study synthesized a heterojunction material of graphene sheets encapsulating Co3O4 (GCO-500) through the pyrolysis of cobalt MOF and applied it to activate PMS for the removal of lomefloxacin. The results showed a high removal rate of 93.59 % with a degradation rate of k1 = 0.0156 min−1. Co3O4 clusters was encapsulated within ultrathin graphene sheets (<2 nm). DFT calculations revealed that graphene layers improve the electron transfer ability of Co3O4 and increased the d-band center of Co3O4 (−1.61 eV) that promote the adsorption of PMS on GCO-500 (−1.32 eV). In the meanwhile, organic pollutant was enriched in graphene layers with high adsorption energy (−13.08 eV), which greatly enhanced the degradation efficiency of pharmaceuticals. This study provides an effective catalyst for PMS activation and sheds light on the fundamental electronic-level understanding of cobalt-based and carbon heterojunction catalysts in PMS activation.

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
魔仙堡狸花猫完成签到 ,获得积分10
刚刚
华仔应助Tree_QD采纳,获得10
1秒前
超帅问儿发布了新的文献求助10
2秒前
QTQ完成签到 ,获得积分10
4秒前
mp5完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
煎饼果子完成签到 ,获得积分10
8秒前
若枫完成签到,获得积分10
8秒前
开放画板完成签到 ,获得积分20
9秒前
Sofia完成签到 ,获得积分0
9秒前
10秒前
Ao_Jiang完成签到,获得积分10
10秒前
晓静完成签到 ,获得积分10
10秒前
疯狂的绿蝶完成签到,获得积分10
12秒前
扯淡儿完成签到 ,获得积分10
12秒前
Song完成签到,获得积分10
13秒前
趙途嘵生完成签到,获得积分10
14秒前
XY完成签到 ,获得积分10
15秒前
最棒的小羊完成签到 ,获得积分10
18秒前
Wt完成签到,获得积分10
18秒前
枫叶完成签到 ,获得积分10
21秒前
凶狠的映易完成签到 ,获得积分10
22秒前
Wt发布了新的文献求助10
23秒前
霄学家完成签到 ,获得积分10
24秒前
阿志应助Marksman497采纳,获得10
24秒前
杏仁酥完成签到 ,获得积分10
24秒前
Zo完成签到,获得积分10
26秒前
清风完成签到 ,获得积分10
32秒前
黄花完成签到 ,获得积分10
34秒前
339完成签到,获得积分20
34秒前
关尔匕禾页完成签到,获得积分10
36秒前
讨厌乐跑完成签到 ,获得积分10
38秒前
蓝莓橘子酱应助虚幻裙子采纳,获得10
41秒前
赧赧完成签到 ,获得积分10
42秒前
42秒前
无花果应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
43秒前
默然完成签到,获得积分10
48秒前
乐无忧完成签到 ,获得积分10
48秒前
曾经不言完成签到 ,获得积分10
50秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
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 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6004985
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7526245
关于积分的说明 16112199
捐赠科研通 5150432
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2759784
邀请新用户注册赠送积分活动 1736789
关于科研通互助平台的介绍 1632104