Regulating Surface Dipole Moments of TiO2 for the pH-Universal Cathodic Fenton-Like Process

过氧化氢 阴极保护 偶极子 过程(计算) 化学 无机化学 环境化学 化学工程 电化学 电极 物理化学 计算机科学 有机化学 工程类 操作系统
作者
Xiaocheng Liu,Guangyu Bi,Yanyan Fang,Cong Wei,Junsheng Song,Yixuan Wang,Xusheng Zheng,Qian Sun,Yang Wang,Gongming Wang,Yang Mu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:58 (21): 9436-9445 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c02577
摘要

Although electro-Fenton (EF) processes can avoid the safety risks raised by concentrated hydrogen peroxide (H2O2), the Fe(III) reduction has always been either unstable or inefficient at high pH, resulting in catalyst deactivation and low selectivity of H2O2 activation for producing hydroxyl radicals (•OH). Herein, we provided a strategy to regulate the surface dipole moment of TiO2 by Fe anchoring (TiO2–Fe), which, in turn, substantially increased the H2O2 activation for •OH production. The TiO2–Fe catalyst could work at pH 4–10 and maintained considerable degradation efficiency for 10 cycles. Spectroscopic analysis and a theoretical study showed that the less polar Fe–O bond on TiO2–Fe could finely tune the polarity of H2O2 to alter its empty orbital distribution, contributing to better ciprofloxacin degradation activity within a broad pH range. We further verified the critical role of the weakened polarity of H2O2 on its homolysis into •OH by theoretically and experimentally investigating Cu-, Co-, Ni-, Mn-, and Mo-anchored TiO2. This concept offers an avenue for elaborate design of green, robust, and pH-universal cathodic Fenton-like catalysts and beyond.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
tfming发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
荔枝发布了新的文献求助10
1秒前
AHR发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
范范发布了新的文献求助10
2秒前
Bob发布了新的文献求助10
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
3秒前
zc完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助123采纳,获得10
3秒前
翔哥发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
善学以致用应助momo采纳,获得10
4秒前
梅川库子发布了新的文献求助10
5秒前
杜昌淼完成签到,获得积分10
5秒前
Nini1203发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
sdfgv发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI5应助周兰兰采纳,获得10
6秒前
6秒前
自由思枫发布了新的文献求助10
6秒前
antarctica完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
浮浮发布了新的文献求助10
8秒前
树杪发布了新的文献求助10
8秒前
酷波er应助杜昌淼采纳,获得10
8秒前
9秒前
烟花应助芝士奶盖有点咸采纳,获得10
10秒前
xxg发布了新的文献求助10
11秒前
希望天下0贩的0应助hyg采纳,获得30
11秒前
wangji发布了新的文献求助10
11秒前
星辰大海应助Chelsea采纳,获得10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2500
줄기세포 생물학 1000
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4478351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3935846
关于积分的说明 12210724
捐赠科研通 3590566
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1974377
邀请新用户注册赠送积分活动 1011678
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 905165