Activation of PAA at the Fe–Nx Sites by Boron Nitride Quantum Dots Enhanced Charge Transfer Generates High-Valent Metal-Oxo Species for Antibiotics Degradation

金属 电荷(物理) 降级(电信) 氮化硼 化学 化学物理 量子点 氮化物 材料科学 纳米技术 物理 冶金 量子力学 有机化学 电信 图层(电子) 计算机科学
作者
Shuo Li,Yalun Yang,Junfeng Niu,Heshan Zheng,Wen Zhang,Yoong Kit Leong,Jo‐Shu Chang,Bo Lai
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (49): 21871-21881 被引量:72
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c08224
摘要

Advanced oxidation processes (AOPs) based on peracetic acid (PAA) offer a promising strategy to address antibiotic wastewater pollution. In this study, Fe-doped graphitic carbon nitride (g-C3N4) nanomaterials were used to construct Fe–Nx sites, and the electronic structure was tuned by boron nitride quantum dots (BNQDs), thereby optimizing PAA activation for the degradation of antibiotics. The BNQDs-modified Fe-doped g-C3N4 catalyst (BNQDs-FCN) achieved an excellent reaction rate constant of 0.0843 min–1, marking a 21.6-fold improvement over the carbon nitride (CN)-based PAA system. DFT calculations further corroborate the superior adsorption capacity of the Fe–Nx sites for PAA, facilitating its activation. Charge transfer mechanisms, with PAA serving as an electron acceptor, were identified as the source of high-valent iron-oxo species. Moreover, the BNQDs-FCN system preferentially targets oxygen-containing functional groups in antibiotic structures, elucidating the selective attack patterns of these highly electrophilic species. This research not only elucidates the pivotal role of high-valent iron-oxo species in pollutant degradation within the PAA-AOPs framework but also pioneers a wastewater treatment system characterized by excellent degradation efficiency coupled with low ecological risk, thereby laying the groundwork for applications in wastewater management and beyond.
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
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
xiaoliu完成签到,获得积分10
1秒前
所所应助qinshuo采纳,获得10
1秒前
嘿嘿发布了新的文献求助10
1秒前
丘比特应助郭郭郭采纳,获得10
3秒前
3秒前
无花果应助xsc采纳,获得30
3秒前
深情安青应助wxl采纳,获得30
4秒前
研友_VZG7GZ应助Zoye采纳,获得30
4秒前
4秒前
酷波er应助LL采纳,获得10
4秒前
Dotuu发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
筱喜完成签到,获得积分20
6秒前
JHeart完成签到,获得积分20
7秒前
HS215完成签到,获得积分10
7秒前
xinran_lv完成签到,获得积分10
7秒前
淡然的天荷完成签到,获得积分10
8秒前
Jeisher完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
siger发布了新的文献求助10
10秒前
梵墨发布了新的文献求助10
11秒前
善良茗茗发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
单纯芹菜发布了新的文献求助10
14秒前
catherine发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
成梦完成签到,获得积分10
15秒前
满意元枫完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
JHeart关注了科研通微信公众号
18秒前
Dotuu完成签到,获得积分10
18秒前
xsc发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
xuexue发布了新的文献求助10
19秒前
慕青应助zzk采纳,获得10
19秒前
19秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
用于植入式医疗器械的馈通设计与实现 400
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
Synfacts Issue 07 · Volume 22 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7138329
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8786826
关于积分的说明 18575391
捐赠科研通 6725808
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3154714
关于科研通互助平台的介绍 2281538
邀请新用户注册赠送积分活动 2129178