Novel CeO 2 @Cu/PTFE tribocatalysis system with high efficiency for organic pollutant degradation

氧化铈 降级(电信) 催化作用 化学工程 涂层 材料科学 氧化还原 电子顺磁共振 产量(工程) 氧化物 纳米颗粒 污染物 表面改性 表面工程 化学 蚀刻(微加工) 亚甲蓝 能量转换 粒子(生态学) 光催化 能量转换效率 载流子 反应速率常数 无机化学 纳米技术 表征(材料科学) 纳米-
作者
Yu Su,Bo Zhang,Xiang Cheng,Kun Du,Leqing Feng,Wei Zhao
出处
期刊:Journal of the American Ceramic Society [Wiley]
卷期号:109 (1) 被引量:1
标识
DOI:10.1111/jace.70342
摘要

Abstract Herein, a novel sunlight‐independent tribocatalytic system with efficient friction energy harvesting capability is proposed. This system demonstrates enhanced tribocatalytic performance of cerium oxide (CeO 2 ) nanoparticles driven by the friction between Cu coated on the glass beaker bottom and a Teflon (PTFE) magnetic disk. An apparent rate constant of 0.045 min −1 was achieved for methylene blue (MB) degradation, representing a 2.7‐fold improvement over the CeO 2 @glass/PTFE system (0.01682 min −1 ). Notably, the system achieved > 90% degradation efficiency for high‐concentration MB solutions (40 mg/L), surpassing the performance of previously reported tribocatalytic systems. Through multiscale tribo‐interface characterization and radical trapping experiments, the synergistic catalytic mechanism was elucidated: Friction‐induced charge carriers in CeO 2 are efficiently transferred via the interfacial electronic effects of the Cu/PTFE friction couple and the active surface with Ce 3+ /Ce 4+ redox couples. Electron paramagnetic resonance analysis confirmed that Cu coating modification on the surface of the beaker bottom enhanced hydroxyl radical (·OH) yield by 2.3‐fold compared to glass, enabling complete pollutant degradation through hole (h + )‐dominated oxidation pathways. This work transcends conventional catalyst modification strategies, establishing a new paradigm for interface engineering in mechano‐chemical energy conversion systems.
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
Lucas应助奶龙采纳,获得10
刚刚
闻风听雨发布了新的文献求助10
刚刚
简单的之云完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
Guo发布了新的文献求助10
2秒前
等等完成签到,获得积分10
2秒前
赘婿应助ZZzz采纳,获得10
3秒前
小鹿5460应助wongshanshan采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
筱棠发布了新的文献求助10
3秒前
传奇3应助山野的雾采纳,获得10
3秒前
anna1992发布了新的文献求助10
3秒前
欣慰的凡儿完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
wyr完成签到,获得积分10
4秒前
hou发布了新的文献求助10
5秒前
有生之年完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小二郎应助闻风听雨采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
程璐完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
可可发布了新的文献求助10
8秒前
安静乐瑶发布了新的文献求助10
9秒前
华仔应助Wave采纳,获得10
9秒前
Wynnchloe发布了新的文献求助10
9秒前
mingming完成签到,获得积分10
9秒前
11111发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
MSS2819发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
loii举报Liu求助涉嫌违规
10秒前
爱咋咋地发布了新的文献求助10
11秒前
chewy应助byumi采纳,获得10
11秒前
维尼发布了新的文献求助10
11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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
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 7741038
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9289533
关于积分的说明 20196239
捐赠科研通 7319208
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306551
关于科研通互助平台的介绍 2458886
邀请新用户注册赠送积分活动 2316899