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A novel BiOX photocatalyst for the “green” degradation of polymers used in oilfields

光催化 聚合物 降级(电信) 纤维素 化学工程 氧化还原 材料科学 电子顺磁共振 化学 光化学 催化作用 有机化学 电信 物理 工程类 核磁共振 计算机科学
作者
Tengfei Dong,Guancheng Jiang,Youwei He,Lili Yang,Guoshuai Wang,Yizheng Li
出处
期刊:Journal of Hazardous Materials [Elsevier]
卷期号:428: 128207-128207 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.jhazmat.2021.128207
摘要

The wastes from functional polymers (polyanionic cellulose, polyacrylamide, potassium polyacrylamide, and hydroxyethyl cellulose) generated during oil and gas exploration and development are harmful to biodiversity and human health. However, most traditional treatments are inefficient in degradation and cause secondary pollution. In this paper, BiOBr0.5Cl0.5 a 3D flower-like solid solution with in-situ deposition of elementary substance Bi and surface oxygen vacancies was synthesized by the hydrolysis and the redox methods. The chemical compositions, the morphologies, and the UV-visible absorption properties of Bi/BiOBr0.5Cl0.5 were characterized. Moreover, the photocatalytic activity of Bi/BiOBr0.5Cl0.5 and the kinetic behavior of the RhB photocatalytic degradation were investigated. The photocatalytic degradation of RhB followed a pseudo-first-order kinetic reaction, and Bi/BiOBr0.5Cl0.5-0.3 demonstrated the highest photocatalytic activity: The RhB degradation efficiency of Bi/BiOBr0.5Cl0.5-0.3 was 85%, and the COD removal rate of the functional polymers conducted by Bi/BiOBr0.5Cl0.5-0.3 was greater than 80%. The exciton photocatalytic processes of Bi/BiOBr0.5Cl0.5 was found through the electron spin resonance (ESR) and the active-species trapping analyses of the photocatalytic degradations of RhB by Bi/BiOBr0.5Cl0.5. In summary, in this paper, the synthesis methods of Bi/BiOBr0.5Cl0.5 photocatalyst and the photocatalytic activity of the Bi/BiOBr0.5Cl0.5 on the degradations of polymers used in oilfields were reported, addressing the shortcomings of the existing treatments for polymer waste fluids that are incorporated into the oil and gas exploration and development process.
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