潘丙才教授课题组在PMS催化氧化方向取得新进展

发布时间:2019-04-22浏览次数:175


催化活化过一硫酸盐(PMS)是当前高级氧化水处理技术发展的重要方向之一,发展高性能的PMS活化催化剂是这一方向的核心。作为一种类石墨烯的二维片状材料,g-C3N4具有类似于含N大环配体的电子效应;限域于特殊含N位点中的Fe可活化过一硫酸盐(PMS)生成具有选择性的络合态高价铁。但g-C3N4在制备过程中易团聚,导致活性位点暴露量减少,从而抑制了Fe掺杂g-C3N4的催化性能。

近期,潘丙才教授课题组在之前研究(DOI: 10.1021/acs.est.7b05563)的基础上,通过煅烧FeCl3、二氰二胺和葡萄糖混合物制备碳基催化剂(Fe3.75-CN/G5.0),发现原位引入石墨化碳可显著提高Fe掺杂g-C3N4PMS的活化性能。研究表明,限域于g-C3N4特殊含N位点中的Fe(II)是催化剂的主要活性位点,而石墨化碳的引入则显著提高活性位点的暴露量,二者协同促进对氯苯酚(4-CP)的降解。原位X射线吸收近边结构谱(XANES)证明络合态高价铁(FeIV=O)PMS/Fe3.75-CN/G5.0体系的主要活性物种。

上述研究成果(Development of Fe-doped g-C3N4/graphite mediated peroxymonosulfate activation for degradation of aromatic pollutants via nonradical pathway)近期被Science of the Total Environment正式接收(https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.171)。李红超博士为第一作者,单超副研究员为共同作者,潘丙才教授为通讯作者。研究得到国家自然科学基金的资助和北京同步辐射装置的支持。