Efficient Activation of Low Concentrations of Peroxymonosulfate with Nanoconfined Co3O4 in Hollow Mesoporous Silica Microspheres for Diclofenac Degradation

介孔材料 微球 降级(电信) 双氯芬酸 介孔二氧化硅 化学 化学工程 核化学 材料科学 催化作用 有机化学 电信 生物化学 计算机科学 工程类
作者
Hao Luo,Hao Luo,Junli Zheng,Haoyu Luo,Haoyu Luo,Yuxin Liu,Chen Zeng,Yajie Wu,Qintie Lin
出处
期刊:ACS ES&T engineering [American Chemical Society]
卷期号:5 (7): 1694-1705 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsestengg.5c00035
摘要

This study demonstrated that the core–shell structure plays a critical role in promoting the redox reactions of peroxymonosulfate (PMS) with nanoconfined Co 3 O 4, facilitating the generation of O 2 •– as reactive oxygen species (ROS) for diclofenac (DCF) elimination, and thereby the first-order rate constant of the nanoconfined Co 3 O 4 within hollow mesoporous silica microspheres (Co@C-HMSMs, k obs = 0.1813 min –1 ) outperformed that of the aggregated Co 3 O 4 supported on carbon (Co@C, without the core–shell structure) by a factor of 27.47. The electron paramagnetic resonance (EPR) spectra, probe quantifications, and molecular dynamics simulations demonstrated that Co@C-HMSMs induced the nanoconfinement effect and thus increased the efficient utilization of low concentrations of PMS (84.5% for 0.1 mM) for O 2 •– production by enriching the DCF and PMS molecules, reducing mass transfer distance, and enhancing the probability of molecular collisions, which effectively promoted DCF degradation. Meanwhile, Fukui function and toxicity analysis revealed that the higher f 0 (0.0567) value of the Cl atomic site on DCF was vulnerable to be attacked by O 2 •–, generating the dechlorination products with less toxicity. Therefore, the O 2 •– -dominated dechlorination pathway for DCF oxidation presented a lower risk compared to the • OH-dominated hydroxylation pathway (hydroxylated products with higher toxicity), increasing the potential of Co@C-HMSMs for practical applications in antibiotic elimination.
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
666完成签到,获得积分10
1秒前
111完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
ping完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
芝麻完成签到 ,获得积分20
3秒前
寒冷的书瑶完成签到,获得积分10
3秒前
彩色的过客完成签到 ,获得积分10
4秒前
害羞的醉卉完成签到,获得积分10
4秒前
虚心的狗完成签到,获得积分10
5秒前
琥1完成签到,获得积分10
5秒前
肉肉完成签到 ,获得积分10
5秒前
andylue完成签到,获得积分0
6秒前
6秒前
ruixuekuangben完成签到,获得积分10
7秒前
知秋完成签到,获得积分10
8秒前
枯泣舒蝶完成签到,获得积分10
9秒前
sxpab发布了新的文献求助10
9秒前
欢喜初雪完成签到 ,获得积分10
9秒前
linmo完成签到,获得积分10
9秒前
理理完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
森屿海港发布了新的文献求助10
10秒前
长胡子的大象完成签到,获得积分10
11秒前
科目三应助乐观银耳汤采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
深情安青应助盛施霏采纳,获得10
12秒前
linmo发布了新的文献求助10
13秒前
北方知既白完成签到 ,获得积分10
13秒前
Jerry完成签到,获得积分10
13秒前
AAA发布了新的文献求助10
13秒前
张包包完成签到,获得积分10
13秒前
悦耳的初之完成签到,获得积分10
13秒前
sxpab完成签到,获得积分10
14秒前
机智的小土豆完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
彪壮的斩完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
yang完成签到 ,获得积分10
15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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
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 7634791
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208877
关于积分的说明 19750046
捐赠科研通 7202817
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275118
关于科研通互助平台的介绍 2436980
邀请新用户注册赠送积分活动 2272036