Catalytic Ozonation of Ketoprofen with In Situ N-Doped Carbon: A Novel Synergetic Mechanism of Hydroxyl Radical Oxidation and an Intra-Electron-Transfer Nonradical Reaction

催化作用 化学 酮洛芬 电子转移 羟基自由基 杂原子 反应速率常数 碳纤维 光化学 降级(电信) 激进的 光催化 X射线光电子能谱 有机化学 动力学 化学工程 材料科学 烷基 物理 工程类 复合数 电信 复合材料 量子力学 色谱法 计算机科学
作者
Zhiqiang Sun,Lei Zhao,Caihong Liu,Yufei Zhen,Jun Ma
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:53 (17): 10342-10351 被引量:128
标识
DOI:10.1021/acs.est.9b02745
摘要

A novel synergetic mechanism of hydroxyl radical (•OH) oxidation and an intra-electron-transfer nonradical reaction was found in the catalytic ozonation of ketoprofen (KTP) with the in situ N-doped hollow sphere carbon (NHC). Outperforming the conventional •OH-based catalytic ozonation process, O3/NHC not only realized an enhancement of the pseudo-first-order rate constant of 11 times in comparison with that of O3 alone, but was also endowed with a high stability over a wide pH (4-9) and temperature (15-35 °C) range for the degradation of KTP. The high graphitization degree (ID/IG = 0.78-0.88) and low unsaturated oxygen content (0.10-1.38%) of NHC highlighted the dominant role of N-heteroatoms in the O3/NHC system. The specific effects of different N species were confirmed by a relationship study (N property vs catalytic activity) and X-ray photoelectron spectroscopy characterization. The graphitic N forming in the bulk of the graphitic structure served as the "electron-mobility" region to promote KTP degradation with the transfer of electrons from the KTP molecule to O3 via a nonradical reaction process. The pyrrolic and pyridinic N located at defects of the graphitic structure acted as the "radical-generation" region to decompose O3 into •OH for degrading KTP by a radical oxidation process. This finding provided a brand new insight into engineering N-doped carbonaceous catalysts precisely in the catalytic ozonation process for the efficient treatment of organic-contaminated water.
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
眼睛大的笑阳完成签到,获得积分20
刚刚
香蕉觅云应助LeezZZZ采纳,获得10
9秒前
10秒前
student完成签到 ,获得积分10
12秒前
晓宇发布了新的文献求助10
14秒前
太阳完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
球球尧伞耳完成签到,获得积分10
21秒前
Xiang发布了新的文献求助30
22秒前
今后应助俏皮的一一采纳,获得10
24秒前
轻松的书南完成签到 ,获得积分10
27秒前
28秒前
30秒前
Xiang完成签到,获得积分20
31秒前
尘默完成签到,获得积分10
33秒前
QIQI发布了新的文献求助10
33秒前
盐汽水完成签到 ,获得积分10
35秒前
不会科研的混子完成签到 ,获得积分10
35秒前
LeezZZZ发布了新的文献求助10
36秒前
飞兰完成签到,获得积分10
40秒前
猩猩完成签到,获得积分10
40秒前
41秒前
42秒前
43秒前
bkagyin应助LeezZZZ采纳,获得10
43秒前
44秒前
jie发布了新的文献求助10
45秒前
日光下完成签到 ,获得积分10
47秒前
pluto应助xiaowentu采纳,获得10
47秒前
48秒前
Four_twos完成签到,获得积分10
48秒前
tt发布了新的文献求助10
48秒前
牛洋洋发布了新的文献求助10
49秒前
49秒前
jie完成签到,获得积分10
51秒前
李渤海发布了新的文献求助10
52秒前
李爱国应助和气生财君采纳,获得10
52秒前
LeezZZZ发布了新的文献求助10
56秒前
科研通AI2S应助偷乐采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3778437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3324161
关于积分的说明 10217227
捐赠科研通 3039379
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668012
邀请新用户注册赠送积分活动 798463
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758385