Mn–Ce Bicenter of a Dual Single-Atom Catalyst Synergistically Triggers Reactive Oxygen Species Generation for Efficient Ozonation of Emerging Contaminants

催化作用 活性氧 降级(电信) 氧气 化学 臭氧 活动站点 光化学 化学工程 组合化学 有机化学 计算机科学 生物化学 电信 工程类
作者
Can He,Zhongguo Zhang,Jianbing Wang,Chunhui Zhang,Shizong Wang,Kefeng Zhang,Liangliang Wang,Junxing Han,Chenhao Gong,Kuixiao Li
出处
期刊:ACS ES&T engineering [American Chemical Society]
卷期号:4 (8): 2002-2014 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsestengg.4c00189
摘要

The synergistic effect of multiple reactive oxygen species (ROS) facilitates the degradation and mineralization of recalcitrant contaminants. However, bottlenecks include the rational design of single-atom catalysts with multiple active sites to produce multiple ROS in heterogeneous catalytic ozonation (HCO) processes and the detailed interpretation of the generation mechanisms. In this study, we prepared a dual single-atom Mn–(Nx–C)–Ce catalyst with dual active sites via a simple and scalable one-pot method in which atomically dispersed active Mn–N4 and Ce–N4 sites synergistically promoted the generation of •OH. Moreover, density functional theory calculations and molecular dynamics simulations elucidated that Mn–N4 sites on the catalyst surface preferred to generate •OH and •OHad, while Ce–N4 sites preferred to generate other ROS (O2•–, 1O2, and *Oad). The three main degradation pathways of N,N-diethyl-3-methylbenzamide (DEET) further revealed the synergistic effects of multiple ROS. Due to the ability for generation of multiple ROS, the Mn–(Nx–C)–Ce catalyst exhibited superior activity and excellent stability for the degradation of DEET and bezafibrate as well as advanced treatments of municipal sewage and coking wastewater. This study paves a new avenue for rationally designing a highly efficient and stabilized catalyst for ozone and provides an insight into the synergistic effect of Mn–Ce dual active sites in the HCO process.
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
优雅酒窝完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
无为完成签到,获得积分10
1秒前
想读博的小王完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
54662133完成签到,获得积分10
3秒前
林距离发布了新的文献求助20
3秒前
mojito发布了新的文献求助10
3秒前
zhang23333发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
共享精神应助Liangc333采纳,获得10
6秒前
IleraYoung发布了新的文献求助10
6秒前
Lucas应助54662133采纳,获得10
6秒前
能干凝冬发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
语青完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
tangshijun完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
cjl发布了新的文献求助10
12秒前
领导范儿应助语青采纳,获得10
13秒前
我是老大应助吴兰田采纳,获得30
14秒前
14秒前
彭忠良发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
以舟完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
orixero应助Antonio采纳,获得30
19秒前
李爱国应助成是非采纳,获得30
20秒前
20秒前
Modric发布了新的文献求助20
21秒前
21秒前
DrShiva完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
jianni发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
踏实的巨人完成签到,获得积分10
25秒前
jojo完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
CLSI M27M44S Performance Standards for Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts Fourth Edition 400
Python for Chemists 400
Analytical Separation Science 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 7111094
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8764758
关于积分的说明 18535429
捐赠科研通 6678970
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3143959
关于科研通互助平台的介绍 2259444
邀请新用户注册赠送积分活动 2118841