Overcoming Acidic H2O2/Fe(II/III) Redox-Induced Low H2O2 Utilization Efficiency by Carbon Quantum Dots Fenton-like Catalysis

化学 氧化还原 无机化学 碳纤维 材料科学 复合材料 复合数
作者
Ting Zhang,Yichan Wen,Zhelun Pan,Yasutaka Kuwahara,Kohsuke Mori,Hiromi Yamashita,Yixin Zhao,Xufang Qian
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (4): 2617-2625 被引量:114
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c06276
摘要

Fenton reaction has important implications in biology- and environment-related remediation. Hydroxyl radicals (•OH) and hydroxide (OH-) were formed by a reaction between Fe(II) and hydrogen peroxide (H2O2). The acidic H2O2/Fe(II/III) redox-induced low H2O2 utilization efficiency is the bottleneck of Fenton reaction. Electron paramagnetic resonance, surface-enhanced Raman scattering, and density functional theory calculation indicate that the unpaired electrons in the defects of carbon quantum dots (CQDs) and the carboxylic groups at the edge have a synergistic effect on CQDs Fenton-like catalysis. This leads to a 33-fold higher H2O2 utilization efficiency in comparison with Fe(II)/H2O2 Fenton reaction, and the pseudo-first-order reaction rate constant (kobs) increases 38-fold that of Fe(III)/H2O2 under equivalent conditions. The replacement of acidic H2O2/Fe(II/III) redox with CQD-mediated Fe(II/III) redox improves the sluggish Fe(II) generation. Highly effective production of •OH in CQDs-Fe(III)/H2O2 dramatically decreases the selectivity of toxic intermediate benzoquinone. The inorganic ions and dissolved organic matter (DOM) in real groundwater show negligible effects on the CQDs Fenton-like catalysis process. This work presents a process with a higher efficiency of utilization of H2O2in situ chemical oxidation (ISCO) to remove persistent organic pollutants.
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
3秒前
dddd应助super chan采纳,获得10
4秒前
我是老大应助Scinature采纳,获得10
6秒前
HSA发布了新的文献求助10
7秒前
花花完成签到,获得积分10
7秒前
lvzhechen完成签到,获得积分10
8秒前
vermouth完成签到,获得积分10
8秒前
王倩的老公完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
LittleSeven完成签到,获得积分10
14秒前
vermouth发布了新的文献求助10
16秒前
尽如发布了新的文献求助40
17秒前
Meng完成签到,获得积分10
18秒前
李爱国应助tuntunchen采纳,获得10
19秒前
20秒前
英俊的铭应助TT2022采纳,获得10
22秒前
小曲完成签到 ,获得积分10
24秒前
吴丹发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
李某完成签到 ,获得积分10
32秒前
34秒前
111111完成签到,获得积分10
35秒前
爱笑的小黑完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
39秒前
Wei完成签到 ,获得积分10
42秒前
Scinature发布了新的文献求助10
45秒前
景景好完成签到,获得积分10
45秒前
47秒前
47秒前
茫123456完成签到,获得积分10
48秒前
乐荷完成签到,获得积分10
49秒前
liyanglin发布了新的文献求助10
49秒前
爱看文献的小恐龙完成签到,获得积分10
51秒前
52秒前
Muncy完成签到 ,获得积分10
53秒前
周萌发布了新的文献求助10
54秒前
55秒前
zm发布了新的文献求助10
55秒前
搜集达人应助罗氏集团采纳,获得10
56秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Problems of point-blast theory 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3997562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3537094
关于积分的说明 11270816
捐赠科研通 3276315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1806876
邀请新用户注册赠送积分活动 883554
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809975