Electrified ceramic membrane actuates non-radical mediated peroxymonosulfate activation for highly efficient water decontamination

化学 人体净化 过滤(数学) 单线态氧 电子转移 化学工程 陶瓷膜 水处理 陶瓷 杰纳斯 光化学 纳米技术 材料科学 环境工程 废物管理 氧气 有机化学 工程类 数学 统计 生物化学
作者
Yumeng Zhao,Meng Sun,Yanxin Zhao,Li Wang,Dongwei Lu,Jun Ma
出处
期刊:Water Research [Elsevier BV]
卷期号:225: 119140-119140 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.watres.2022.119140
摘要

Electrified ceramic membranes (ECMs) achieve high water decontamination efficiency mainly through implementing in situ radical-mediated oxidation in membrane filtration, whereas ECMs leveraging non-radical pathways are rarely explored. Herein, we demonstrated a Janus ECM realizing ultra-efficient micropollutant (MP) removal via electro-activating peroxymonosulfate (PMS) in a fast, flow-through single-pass electro-filtration. The Janus ECM features two separate palladium (Pd) functionalized electrocatalytic reaction zones engineered on its two sides. We confirmed that the PMS/electro-filtration system induced non-radical pathways for MP degradation, including singlet oxygenation and mediating direct electron transfer (DET) from MP to PMS. Under the design of the ECM featuring dual electrocatalytic reaction zones in the ceramic membrane intrapores, the Janus ECM showed over one-fold increase in micropollutant removal rate as 94.5% and lower electric energy consumption as 1.78 Wh g-1 MP in the PMS electro-activation process, as compared with the conventional ECM assembly implementing only half-cell reaction. This finding manifested the Janus ECM configuration advantage for maximizing the PMS electro-activation efficiency via singlet oxygenation intensification and direct usage of cathode for DET mediation. The Janus ECM boosted the PMS electro-activation and water decontamination efficiency by enhancing the convective mass transfer and the spatial confinement effect. Our work demonstrated a high-efficiency PMS electro-activation method based on electro-filtration and maximized the non-radical mediated PMS oxidation for MP removal, expanding the ECM filtration strategies for water decontamination.
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
Akim应助吹雪的菠萝采纳,获得10
1秒前
斯文败类应助天天小女孩采纳,获得10
1秒前
111完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
caicai完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI5应助迷人灵采纳,获得10
3秒前
4秒前
韦恩发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
夏雪冬花发布了新的文献求助10
8秒前
土豆篇发布了新的文献求助10
8秒前
orange发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI5应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
14秒前
15秒前
15秒前
orange完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
正直的博发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
SciGPT应助奉宣室以何年采纳,获得10
28秒前
迷人灵发布了新的文献求助10
29秒前
阿强完成签到,获得积分10
29秒前
Yzh完成签到,获得积分10
31秒前
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
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
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
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
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 3776521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322050
关于积分的说明 10208614
捐赠科研通 3037315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666647
邀请新用户注册赠送积分活动 797596
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757878