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ZIF-8/轻木衍生的氮掺杂多孔碳作为自支撑电芬顿阴极,可有效降解抗生素

Separation and Purification Technology ( IF 8.1 ) Pub Date : 2024-04-21 , DOI: 10.1016/j.seppur.2024.127596
Li Zhao , Ruiying Zhu , Hong Ma , Xiaofang Pan , Xuan Luo , Xiaobo Gong


基于碳催化剂的高效电化学高级氧化过程(EAOP)是绿色环境修复技术中极具前景的候选者。以原位生长沸石咪唑骨架-8 (ZIF-8) 的轻木为前体,制备了木材衍生的氮掺杂多孔碳 (WNPC)。 WNPC作为自支撑电芬顿阴极,具有高产率和高选择性(96%)的原位H2O生成,有效避免了粉末材料中粘合剂的使用。由于丰富的氮掺杂和氧官能团,WNPC在电Fenton系统中的H2O产率是轻木衍生碳(WC)的三倍。石墨-N促进电子转移,而吡啶-N可以增强2e-ORR对H2O生成的选择性。此外,WNPC的比表面积是WC的10倍,亲水性得到改善,电子传输加速。在含有 WNPC 和 Fe 的电芬顿系统中,盐酸四环素 (TC) 的去除率在 120 分钟内达到 91%,远高于 WC 的去除率 (63%)。自由基清除和电子顺磁共振实验证实·OH和O·是电Fenton体系中TC降解的主要活性物质。此外,WNPC具有良好的稳定性、可重复使用性,对多种有机污染物的降解性能相当,并且与实际水体也具有高效的降解性能。该研究提出了一种以木材为前驱体构建高效电芬顿催化剂的新策略,为实现高效、环保的水净化提供了一种先进的电催化方法。




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更新日期:2024-04-21
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