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華南理工大學Pingxiao Wu和辛辛那提大學Dionysios D. Dionysiou課題組--通過過一硫酸鹽活化的氧空位α-Fe2O3-x@石墨烯@蒙脫土催化劑用于快速去除四溴雙酚A:鹵素和α-羥烷基的作用
      我們以水解鐵柱狀蒙脫土/四環素絡合物(FeOOH-Mt-TC)為前驅體,通過氮氣氛下的熱解策略制備氧化鐵@石墨烯@蒙脫土復合物(α-Fe2O3-x@石墨烯@Mt)。在熱解過程中,水解鐵(FeOOH)和TC的參與使α-Fe2O3-x@Graphene@Mt復合材料具有優異的電導率,高的結構Fe(II)百分比和豐富的氧空位,在PMS存在下導致四溴雙酚A(TBBPA)的高效降解。同時,與OH,SO4•-1O2相比,O2•-在氧化過程中起主導作用。另外,從TBBPA釋放的Br-和添加醇導致反應性鹵素和α-羥烷基自由基的形成,這有助于快速去除TBBPA。這項研究不僅為制備用于PMS活化的優異鐵基催化劑提供了一種新穎的策略,而且還評估了反應性鹵素和α-羥烷基在鹵化有機污染物處理中的應用。
 
Figure 1. Mt(a)、Graphene@Mt(b)、Fe2O3@Mt(c)和α-Fe2O3-x@Graphene@Mt(d)的FESEM圖像;α-Fe2O3-x@Graphene@Mt中的Si、Al、Mg、Fe和O的EDS元素映射圖像(e)。
 

Figure 2. α-Fe2O3-x@Graphene@Mt(a)、石墨烯-Mt(d)和石墨烯-Fe-Mt(e)的TEM圖像;α-Fe2O3-x@Graphene@Mt的高分辨率TEM圖像(b和c)。

 
Figure 3. 基于PMS的系統中不同催化劑對TBBPA的降解,和不同系統中α-Fe2O3-x@Graphene@Mt去除TBBPA(a);基于PMS的系統中α-Fe2O3-x@Graphene@Mt降解TBBPA的pseudo-first-order動力學分析(b)。
 

Figure 4. 使用DMPO(a)和TEMP(b)作為自旋捕集劑,在α-Fe2O3-x@Graphene@Mt/PMS系統中獲得的EPR光譜;自由基清除劑對基于PMS的系統中α-Fe2O3-x@Graphene@Mt去除TBBPA和BPA的影響(c)
 
     相關研究成果于2020年由華南理工大學Pingxiao Wu和辛辛那提大學Dionysios D. Dionysiou課題組,發表在Applied Catalysis B: Environmental(2020, 260, 118129)上。原文:Rapid removal of tetrabromobisphenol A by α-Fe2O3-x@Graphene@Montmorillonite catalyst with oxygen vacancies through peroxymonosulfate activation: Role of halogen and α-hydroxyalkyl radicals。

摘自《石墨烯雜志》公眾號:


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