Single-Atom Cobalt Incorporated in a 2D Graphene Oxide Membrane for Catalytic Pollutant Degradation

催化作用 过硫酸盐 石墨烯 化学工程 氧化物 纳米孔 氧化钴 材料科学 悬挂(拓扑) 降级(电信) 膜污染 结垢 化学 纳米技术 无机化学 有机化学 电信 数学 纯数学 生物化学 同伦 工程类 计算机科学
作者
Xuanhao Wu,Kali Rigby,Dahong Huang,Tayler Hedtke,Xiaoxiong Wang,Myoung Won Chung,Seunghyun Weon,Eli Stavitski,Jae‐Hong Kim
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:56 (2): 1341-1351 被引量:149
标识
DOI:10.1021/acs.est.1c06371
摘要

We introduce a new graphene oxide (GO)-based membrane architecture that hosts cobalt catalysts within its nanoscale pore walls. Such an architecture would not be possible with catalysts in nanoscale, the current benchmark, since they would block the pores or alter the pore structure. Therefore, we developed a new synthesis procedure to load cobalt in an atomically dispersed fashion, the theoretical limit in material downsizing. The use of vitamin C as a mild reducing agent was critical to load Co as dispersed atoms (Co1), preserving the well-stacked 2D structure of GO layers. With the addition of peroxymonosulfate (PMS), the Co1-GO membrane efficiently degraded 1,4-dioxane, a small, neutral pollutant that passes through nanopores in single-pass treatment. The observed 1,4-dioxane degradation kinetics were much faster (>640 times) than the kinetics in suspension and the highest among reported persulfate-based 1,4-dioxane destruction. The capability of the membrane to reject large organic molecules alleviated their effects on radical scavenging. Furthermore, the advanced oxidation also mitigated membrane fouling. The findings of this study present a critical advance toward developing catalytic membranes with which two distinctive and complementary processes, membrane filtration and advanced oxidation, can be combined into a single-step treatment.
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
科研go完成签到,获得积分10
刚刚
愉快无心完成签到 ,获得积分10
刚刚
Lucas应助huang_qibebt采纳,获得10
1秒前
1秒前
normankasimodo完成签到,获得积分10
2秒前
Ye完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
852应助无辜群众采纳,获得10
5秒前
彬彬嘉完成签到,获得积分10
5秒前
Yurrrrt完成签到,获得积分10
5秒前
SDLC完成签到,获得积分10
6秒前
10秒前
接accept完成签到 ,获得积分10
10秒前
刘浩然发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6应助xcy采纳,获得10
11秒前
朱晓茜完成签到,获得积分20
11秒前
溆玉碎兰笑完成签到 ,获得积分10
11秒前
幸福的鑫鹏完成签到 ,获得积分10
13秒前
着急的罡完成签到,获得积分10
13秒前
不安的可乐完成签到,获得积分10
17秒前
应俊发布了新的文献求助20
19秒前
溪泉完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
24秒前
瀼瀼完成签到,获得积分10
24秒前
脑洞疼应助Keyl采纳,获得10
27秒前
吹梦西洲发布了新的文献求助10
27秒前
应急食品完成签到,获得积分10
29秒前
冷静的小虾米完成签到 ,获得积分10
30秒前
CipherSage应助liu采纳,获得10
30秒前
31秒前
寻绿完成签到,获得积分10
35秒前
ZR666888完成签到,获得积分10
35秒前
yugui发布了新的文献求助10
36秒前
40秒前
核桃nut完成签到,获得积分10
42秒前
ABC给ABC的求助进行了留言
42秒前
FFFFFFG完成签到,获得积分10
42秒前
Ivan完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
Constitutional and Administrative Law 1000
Questioning sequences in the classroom 700
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
Rural Geographies People, Place and the Countryside 400
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 5378663
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4503041
关于积分的说明 14014978
捐赠科研通 4411712
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2423469
邀请新用户注册赠送积分活动 1416373
关于科研通互助平台的介绍 1393834