当前位置:
X-MOL 学术
›
J. Clean. Prod.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Synergistic oxidation of levofloxacin in electro-peroxone system with enhanced in-situ N, P self-standing carbon cathode derived from Chlorella: In-situ H2O2 generation, peroxone activation and catalytic ozonation
Journal of Cleaner Production ( IF 9.7 ) Pub Date : 2024-07-15 , DOI: 10.1016/j.jclepro.2024.143145
Xingyue Wei , Hanmin Zhang , MengBo Cao , Miao Guo , Mengxuan Liu
Journal of Cleaner Production ( IF 9.7 ) Pub Date : 2024-07-15 , DOI: 10.1016/j.jclepro.2024.143145
Xingyue Wei , Hanmin Zhang , MengBo Cao , Miao Guo , Mengxuan Liu
![]() |
An intrinsic N, P self-standing carbon block (NP SSCB) cathode prepared with Chlorella as a precursor was used to enhance the electro-peroxone (EP) process under acidic conditions through a temperature modulation strategy. The results exhibited that NP SSCB-800-EP had a synergistic effect on levofloxacin (LEV) degradation by 42.1% and produced in situ H2 O2 up to 70 mg L−1 . Quenching and EPR tests confirmed that ·OH, HO2 ·/O2 ·- and 1 O2 were responsible for degradation of LEV. The quantitative results showed that EP process produced radicals in the order of 1 O2 > HO2 ·/O2 ·- >·OH. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and density functional theory (DFT) calculations under acidic conditions confirmed that pyridinic N, pyrrolic N, C-O-P and the defects were active sites for in-situ H2 O2 production. Furthermore, pyridinic N, pyrrolic N and C-P-O groups contributed to the reaction of H2 O2 with O3 to form HO2 /O2 ·- and O3 ·- intermediates, free from overcoming the limitations associated with traditional HO2 − production. Graphitic N and C3 -P O were possible active sites for triggering the 1 O2 and *Oad production. This work provides a new strategy for the preparation of self-standing carbon-based cathodes and achieves multiple functions of EP process under acidic conditions, presenting new insights into structure-functional relationships in carbon-based advanced oxidation processes.
中文翻译:
左氧氟沙星在电过氧化物系统中与来自小球藻的增强型原位 N、P 自立式碳阴极的协同氧化:原位 H2O2 生成、过氧酮活化和催化臭氧化
以小球藻为前驱体制备的本征 N,P 自立式碳块 (NP SSCB) 阴极用于通过温度调制策略在酸性条件下增强电过氧化物 (EP) 过程。结果表明,NP SSCB-800-EP 对左氧氟沙星 (LEV) 降解具有 42.1% 的协同作用,并原位产生高达 70 mg L-1 的 H 2 O 2。淬火和 EPR 测试证实 ·OH、HO2·/O2·- 和 1O2 是 LEV 降解的原因。定量结果表明,EP 工艺产生的自由基数量级为 1O2> HO2·/O2·->·哦。酸性条件下的 X 射线光电子能谱 (XPS) 和密度泛函理论 (DFT) 计算证实,吡啶 N、吡咯 N、C-O-P 和缺陷是原位产生 H2O2 的活性位点。此外,吡啶 N、吡咯 N 和 C-P-O 基团有助于 H2O2 与 O3 反应形成 HO2/O2·- 和 O3·- 中间体,而没有克服与传统 HO2− 生产相关的限制。石墨 N 和 C3-PO 是触发 1O2 和 *Oad 产生的可能活性位点。这项工作为制备自立式碳基阴极提供了一种新策略,并在酸性条件下实现了 EP 过程的多种功能,为碳基高级氧化过程中的结构-功能关系提供了新的见解。
更新日期:2024-07-15
中文翻译:

左氧氟沙星在电过氧化物系统中与来自小球藻的增强型原位 N、P 自立式碳阴极的协同氧化:原位 H2O2 生成、过氧酮活化和催化臭氧化
以小球藻为前驱体制备的本征 N,P 自立式碳块 (NP SSCB) 阴极用于通过温度调制策略在酸性条件下增强电过氧化物 (EP) 过程。结果表明,NP SSCB-800-EP 对左氧氟沙星 (LEV) 降解具有 42.1% 的协同作用,并原位产生高达 70 mg L-1 的 H 2 O 2。淬火和 EPR 测试证实 ·OH、HO2·/O2·- 和 1O2 是 LEV 降解的原因。定量结果表明,EP 工艺产生的自由基数量级为 1O2> HO2·/O2·->·哦。酸性条件下的 X 射线光电子能谱 (XPS) 和密度泛函理论 (DFT) 计算证实,吡啶 N、吡咯 N、C-O-P 和缺陷是原位产生 H2O2 的活性位点。此外,吡啶 N、吡咯 N 和 C-P-O 基团有助于 H2O2 与 O3 反应形成 HO2/O2·- 和 O3·- 中间体,而没有克服与传统 HO2− 生产相关的限制。石墨 N 和 C3-PO 是触发 1O2 和 *Oad 产生的可能活性位点。这项工作为制备自立式碳基阴极提供了一种新策略,并在酸性条件下实现了 EP 过程的多种功能,为碳基高级氧化过程中的结构-功能关系提供了新的见解。