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
刚刚
3秒前
KYTYYDS发布了新的文献求助10
4秒前
HanluMa完成签到 ,获得积分10
4秒前
fzh完成签到,获得积分10
8秒前
Jenny完成签到,获得积分10
10秒前
伟立完成签到,获得积分10
10秒前
17秒前
18秒前
然12138完成签到 ,获得积分10
18秒前
香蕉觅云应助SnownS采纳,获得10
18秒前
川荣李奈完成签到 ,获得积分10
22秒前
xinbowey发布了新的文献求助10
22秒前
火星上向珊完成签到,获得积分10
25秒前
27秒前
柳条儿完成签到,获得积分10
27秒前
如意幻枫完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
32秒前
渔婆发布了新的文献求助10
33秒前
35秒前
风趣的泥猴桃完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
zgsjymysmyy发布了新的文献求助30
37秒前
fuchao完成签到,获得积分10
37秒前
牧谷发布了新的文献求助10
38秒前
好吃的火龙果完成签到 ,获得积分10
39秒前
天边发布了新的文献求助10
40秒前
东方越彬发布了新的文献求助10
41秒前
赘婿应助sunny采纳,获得10
41秒前
41秒前
41秒前
SnownS完成签到,获得积分10
42秒前
123123发布了新的文献求助10
46秒前
SnownS发布了新的文献求助10
47秒前
47秒前
47秒前
汉堡包应助天边采纳,获得10
49秒前
PengqianGuo完成签到,获得积分10
51秒前
echo发布了新的文献求助10
51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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1601
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 800
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 620
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5557785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4642836
关于积分的说明 14669258
捐赠科研通 4584253
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2514716
邀请新用户注册赠送积分活动 1488897
关于科研通互助平台的介绍 1459566