亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Synergetic Manipulation Mechanism of Single-Atom M–N4 and M–OH (M = Mn, Fe, Co, Ni) Sites for Ozone Activation: Theoretical Prediction and Experimental Verification

臭氧 化学 机制(生物学) Atom(片上系统) 反应机理 物理化学 物理 催化作用 计算机科学 有机化学 嵌入式系统 量子力学
作者
Guangfei Yu,Jing Wang,Zhaomeng Xu,Hongbin Cao,Qin Dai,Yiqiu Wu,Yongbing Xie
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (21): 9393-9403 被引量:19
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c00812
摘要

Carbon-based single-atom catalysts (SACs) have been gradually introduced in heterogeneous catalytic ozonation (HCO), but the interface mechanism of O3 activation on the catalyst surface is still ambiguous, especially the effect of a surface hydroxyl group (M–OH) at metal sites. Herein, we combined theoretical calculations with experimental verifications to comprehensively investigate the O3 activation mechanisms on a series of conventional SAC structures with N-doped nanocarbon substrates (MN4–NCs, where M = Mn, Fe, Co, Ni). The synergetic manipulation effect of the metal atom and M–OH on O3 activation pathways was paid particular attention. O3 tends to directly interact with the metal atom on MnN4–NC, FeN4–NC, and NiN4–NC catalysts, among which MnN4–NC has the best catalytic activity for its relatively lower activation energy barrier of O3 (0.62 eV) and more active surface-adsorbed oxygen species (Oads). On the CoN4–NC catalyst, direct interaction of O3 with the metal site is energetically infeasible, but O3 can be activated to generate Oads or HO2 species from direct or indirect participation of M–OH sites. The experimental results showed that 90.7 and 82.3% of total organic carbon (TOC) was removed within 40 min during catalytic ozonation of p-hydroxybenzoic acid with MnN4–NC and CoN4–NC catalysts, respectively. Phosphate quenching, catalyst characterization, and EPR measurement further supported the theoretical prediction. This contribution provides fundamental insights into the O3 activation mechanism on SACs, and the methods and ideals could be helpful for future studies of environmental catalysis.
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
小苔藓完成签到 ,获得积分10
25秒前
Krim完成签到 ,获得积分10
28秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
40秒前
汉堡包应助一米阳光采纳,获得20
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
依然灬聆听完成签到,获得积分10
1分钟前
小马甲应助zsc486采纳,获得20
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
zsc486发布了新的文献求助20
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
科研通AI5应助nojego采纳,获得10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
852应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
zsc486完成签到,获得积分10
2分钟前
HuiHui完成签到,获得积分10
3分钟前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
3分钟前
王涛完成签到 ,获得积分10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
yyds发布了新的文献求助10
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
cqz发布了新的文献求助10
3分钟前
Jasper应助yyds采纳,获得10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
滕皓轩完成签到 ,获得积分20
4分钟前
4分钟前
nojego发布了新的文献求助10
4分钟前
KINGAZX完成签到 ,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
4分钟前
cqz完成签到,获得积分20
4分钟前
gjhhh完成签到,获得积分20
4分钟前
心灵美语兰完成签到 ,获得积分10
4分钟前
4分钟前
研友_VZG7GZ应助cqz采纳,获得50
4分钟前
完美世界发布了新的文献求助10
4分钟前
完美世界完成签到,获得积分10
4分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】请使用合适的网盘上传文件 10000
The Oxford Encyclopedia of the History of Modern Psychology 1500
Green Star Japan: Esperanto and the International Language Question, 1880–1945 800
Sentimental Republic: Chinese Intellectuals and the Maoist Past 800
The Martian climate revisited: atmosphere and environment of a desert planet 800
The Psychology of Advertising (5th edition) 500
Electron microscopy study of magnesium hydride (MgH2) for Hydrogen Storage 500
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 3865715
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3408265
关于积分的说明 10657118
捐赠科研通 3132257
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1727494
邀请新用户注册赠送积分活动 832338
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 780220