A single-atom Fe-N-C catalyst with superior Fenton-like reaction performance prepared facilely using microalgae: Key roles of oxygen and interactions between Fe-Nx and Fe/Fe compounds

催化作用 过氧化氢 化学 氧原子 氧气 密度泛函理论 电子转移 热解 化学工程 光化学 核化学 分子 计算化学 有机化学 工程类
作者
Cheng Hou,Jiang Zhao,Libin Yang,Jiabin Chen,Xin Xia,Xuefei Zhou,Yalei Zhang
出处
期刊:Applied Catalysis B-environmental [Elsevier]
卷期号:339: 123135-123135 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.apcatb.2023.123135
摘要

A single-atom Fe-N-C catalysts (Fe-N-C) was successfully prepared through a facile synthesis route using microalgae to drive hydrogen peroxide (H2O2)-based Fenton-like reactions. The detailed characterization analyses confirmed the simultaneous presence of Fe/Fe compounds and Fe-Nx coordination sites in the optimal catalyst (Fe-N @ MBC) obtained through the pyrolysis of FeCl3·6 H2O and Chlorella vulgaris. Surprisingly, when applied in H2O2-based advanced oxidation processes (AOPs), Fe-N @ MBC demonstrated excellent proficiency for both H2O2 and O2 activation, with the contribution of the original dissolved oxygen for sulfamethoxazole removal reaching up to 47.59%. The experiment and density functional theory (DFT) calculation results indicated that the Fe/Fe compounds significantly boosted the activity of Fe-Nx by lowering the energy barrier of the reactive oxygen species formation and promoting the electron transfer between Fe-Nx and the oxidants (H2O2 and O2). These findings provide new insights into the facile synthesis, rational design, and catalytic mechanisms of Fe-N-C used in H2O2-based AOPs.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
占囧发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
gjww应助450230414采纳,获得10
5秒前
机智傀斗完成签到 ,获得积分10
6秒前
Ava应助占囧采纳,获得10
6秒前
郑禧音发布了新的文献求助10
7秒前
stars完成签到,获得积分10
7秒前
睡觉王发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
酷酷板栗完成签到,获得积分10
8秒前
倩qq完成签到,获得积分10
10秒前
耶耶完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
shenkedesikao完成签到,获得积分10
11秒前
研友_ZlqGV8发布了新的文献求助10
12秒前
Echodeng发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
奥特超曼完成签到,获得积分10
18秒前
研友_ZlqGV8完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
所所应助四月天采纳,获得10
21秒前
跳跃初露发布了新的文献求助10
21秒前
Owen应助tfq200采纳,获得10
22秒前
顾矜应助liaokaihui采纳,获得10
23秒前
23秒前
斯文败类应助Echodeng采纳,获得10
23秒前
24秒前
英姑应助小杨采纳,获得10
25秒前
转眼间完成签到,获得积分10
25秒前
1111完成签到,获得积分10
28秒前
木木198022发布了新的文献求助10
29秒前
赤墨发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
情怀应助caicai采纳,获得10
30秒前
Smile完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
风中的海安应助ererrrr采纳,获得10
31秒前
Cyber_relic完成签到,获得积分10
31秒前
SOLOMON应助独特的惜文采纳,获得10
31秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2476975
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2140833
关于积分的说明 5456744
捐赠科研通 1864174
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926718
版权声明 562846
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495833