Distinguishing homogeneous advanced oxidation processes in bulk water from heterogeneous surface reactions in organic oxidation

过硫酸盐 催化作用 纳米材料基催化剂 化学 氧化还原 聚合 电子转移 光化学 高级氧化法 氧化物 催化氧化 多相催化 化学工程 无机化学 有机化学 聚合物 工程类
作者
Yingjie Zhang,Jie‐Jie Chen,Gui‐Xiang Huang,Wen‐Wei Li,Han‐Qing Yu,Menachem Elimelech
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (20): e2302407120-e2302407120 被引量:121
标识
DOI:10.1073/pnas.2302407120
摘要

Clarifying the reaction pathways at the solid-water interface and in bulk water solution is of great significance for the design of heterogeneous catalysts for selective oxidation of organic pollutants. However, achieving this goal is daunting because of the intricate interfacial reactions at the catalyst surface. Herein, we unravel the origin of the organic oxidation reactions with metal oxide catalysts, revealing that the radical-based advanced oxidation processes (AOPs) prevail in bulk water but not on the solid catalyst surfaces. We show that such differing reaction pathways widely exist in various chemical oxidation (e.g., high-valent Mn3+ and MnOX) and Fenton and Fenton-like catalytic oxidation (e.g., Fe2+ and FeOCl catalyzing H2O2, Co2+ and Co3O4 catalyzing persulfate) systems. Compared with the radical-based degradation and polymerization pathways of one-electron indirect AOP in homogeneous reactions, the heterogeneous catalysts provide unique surface properties to trigger surface-dependent coupling and polymerization pathways of a two-electron direct oxidative transfer process. These findings provide a fundamental understanding of catalytic organic oxidation processes at the solid-water interface, which could guide the design of heterogeneous nanocatalysts.
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
louis发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
李爱国应助迷了路的猫采纳,获得10
1秒前
yongp发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.1应助ememem采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助sunrase采纳,获得10
4秒前
kunkun完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Ava应助健康的幻珊采纳,获得30
5秒前
Jasper应助Psy_zhang采纳,获得10
5秒前
6秒前
奶油淘淘发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
浪老师完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
科研通AI2S应助Jackcaosky采纳,获得10
8秒前
上官若男应助寒暑易节采纳,获得10
8秒前
0000完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
烟花应助跳跃的数据线采纳,获得10
9秒前
神sjsj发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
CodeCraft应助风音赫莱森采纳,获得30
10秒前
11秒前
Li完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
小蘑菇应助NANI采纳,获得10
12秒前
优秀元枫发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
科研通AI6.2应助中海采纳,获得30
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
cccr02完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
科研通AI6.1应助愿好采纳,获得10
17秒前
rong774发布了新的文献求助10
18秒前
小懿发布了新的文献求助10
18秒前
无忧完成签到,获得积分10
18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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
ON THE THEORY OF BIRATIONAL BLOWING-UP 666
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6392524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8207888
关于积分的说明 17375353
捐赠科研通 5445893
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879349
邀请新用户注册赠送积分活动 1855805
关于科研通互助平台的介绍 1698713