Electro-activating of peroxymonosulfate via boron and sulfur co-doped macroporous carbon nanofibers cathode for high-efficient degradation of levofloxacin

化学 硫黄 阴极 降级(电信) 兴奋剂 碳纤维 纳米纤维 无机化学 化学工程 纳米技术 材料科学 有机化学 物理化学 复合材料 工程类 复合数 电信 光电子学 计算机科学
作者
Xian Li,Yongyou Hu,Changyong Zhang,Chun Xiao,Jianhua Cheng,Yuancai Chen
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier BV]
卷期号:442: 130016-130016 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2022.130016
摘要

To address the difficulty of precisely regulating the two-electron oxygen reduction reaction (2e-ORR) and investigate the synergistic effect of hydrogen peroxide (H2O2) and peroxymonosulfate (PMS), a heterogeneous electro-catalyst was synthesized via carbonation of boron (B) and sulfur (S) co-doping electrospun nanofibers containing iron and cobalt (B, S-Fe/Co@C-NCNFs-900), and used to degrade levofloxacin (Levo) in the electro-activating PMS with self-made cathode material (E-cathode-PMS) system. The morphological, structural, and electrochemical characteristics have been investigated. The results showed that B and S co-doping could remarkably enhance electron transfer and manage two-electron oxygen reduction, which was more favorable for H2O2 generation. Levo degradation efficiency could reach 99.63% with a reaction rate of 0.3056 min−1 in 20 min under the appropriate conditions (pH = 4, current = 20 mA, and [PMS] = 8.0 mM). The steady-state concentration of singlet oxygen (1O2) was calculated to be 669.17 × 10−14 M, which was 15.42, 29.74, and 45.00 times respectively than that of HO2·/O2·- (43.40 × 10−14 M), ·OH (22.25 × 10−14 M) and SO4-·(14.87 × 10−14 M), signifying that 1O2 was the predominant reactive oxygen species (ROS) involved in Levo removal. The high TOC removal (74.19%), low energy consumption (0.14 kWh m−3 order−1), few intermediates toxicity, and excellent Levo degradation efficiency for complex wastewater with various anions and matrixes showed the prospective practical applications of the E-cathode-PMS system. Overall, this study provides a useful strategy to regulate and control the 2e-ORR pathway.
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
没有头脑完成签到,获得积分10
1秒前
自然的鱼发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4应助海湖采纳,获得20
3秒前
angelacici发布了新的文献求助10
3秒前
陈巧玲完成签到,获得积分10
4秒前
Lucas应助ccc采纳,获得10
4秒前
充电宝应助兴奋灵采纳,获得10
4秒前
zzz发布了新的文献求助20
6秒前
可爱的函函应助芒果椰椰采纳,获得10
7秒前
ou完成签到 ,获得积分10
7秒前
airport完成签到,获得积分10
7秒前
海马回发布了新的文献求助10
7秒前
MichaelLi发布了新的文献求助10
9秒前
幸运的果子狸完成签到,获得积分10
9秒前
丘比特应助Luuu采纳,获得10
9秒前
陌回发布了新的文献求助20
11秒前
冉冉发布了新的文献求助10
12秒前
chenghaosen完成签到,获得积分10
13秒前
Jasper应助ikea1984采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助海湖采纳,获得10
14秒前
li发布了新的文献求助10
14秒前
丙戌关注了科研通微信公众号
15秒前
科研通AI6.4应助ZZY采纳,获得10
15秒前
16秒前
萝卜应助zzz采纳,获得20
18秒前
angelacici完成签到,获得积分20
18秒前
闪闪机器猫完成签到,获得积分10
18秒前
落晖发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
打打应助chenghaosen采纳,获得10
21秒前
21秒前
Nole应助PIEZO2采纳,获得10
22秒前
科目三应助海湖采纳,获得10
22秒前
所所应助忆枫采纳,获得10
22秒前
ZZZZ发布了新的文献求助10
23秒前
兴奋灵发布了新的文献求助10
23秒前
741发布了新的文献求助20
23秒前
24秒前
25秒前
小杰发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7748280
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9296400
关于积分的说明 20234786
捐赠科研通 7329514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308774
关于科研通互助平台的介绍 2460530
邀请新用户注册赠送积分活动 2320824