Dissolved oxygen in aeration-driven piezo-catalytic for antibiotics pollutants removal in water

曝气 单线态氧 催化作用 污染物 氧气 环境化学 化学 活性氧 电子顺磁共振 猝灭(荧光) 化学工程 光化学 有机化学 荧光 核磁共振 生物化学 物理 量子力学 工程类
作者
Minxian Zhang,Wanqian Guo,Ying-Yin Chen,Dechun He,Abdulgalim B. Isaev,Mingshan Zhu
出处
期刊:Chinese Chemical Letters [Elsevier BV]
卷期号:34 (9): 108229-108229 被引量:47
标识
DOI:10.1016/j.cclet.2023.108229
摘要

The misuse of antibiotics and oxygen-lacking in aquaculture causes serious water environmental problems. Herein, a piezoelectic odd-layered MoS2 is prepared and applied to piezo-catalytic remove tinidazole (TNZ) and other antibiotic pollutants with aeration as a piezo-driving force. About 89.6% of TNZ can be degraded by MoS2 under aeration in the presence of dissolved oxygen with a reaction rate constant of 0.15 min−1, which is 2.4 times higher than that under N2 atmosphere and quiescence conditions. Quenching experiments and electron paramagnetic resonance (EPR) tests identify that singlet oxygen (1O2) and superoxide radical (O2•−) are dominant reactive oxygen species in MoS2/aeration system. These results demonstrate that MoS2 can trigger a piezoelectric effect and produce charge carriers to generate reactive oxygen species with dissolved oxygen (DO) for contaminant degradation with the turbulence and water bubbles rupture driven by aeration.
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