Hierarchically porous cellulose-based carbon aerogels with N-doped skeletons and encapsulated iron-based catalysts for efficient tetracycline catalytic degradation

气凝胶 催化作用 材料科学 化学工程 纤维素 碳纤维 降级(电信) 热解 多孔性 光催化 化学 有机化学 纳米技术 复合材料 复合数 电信 计算机科学 工程类
作者
Jia-Xin Ren,Shi‐Peng Chen,De-Long Li,Menglin Wang,Jinlong Zhu,Gan‐Ji Zhong,Hua‐Dong Huang,Zhong‐Ming Li
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:261: 129829-129829
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.129829
摘要

Three-dimensional interpenetrating and hierarchically porous carbon material is an efficient catalyst support in water remediation and it is still a daunting challenge to establish the relationship between hierarchically porous structure and catalytic degradation performance. Herein, a highly porous silica (SiO2)/cellulose-based carbon aerogel with iron-based catalyst (FexOy) was fabricated by in-situ synthesis, freeze-drying and pyrolysis, where the addition of SiO2 induced the hierarchically porous morphology and three-dimensional interpenetrating sheet-like network with nitrogen doping. The destruction of cellulose crystalline structure by SiO2 and the iron-catalyzed breakdown of glycosidic bonds synergistically facilitated the formation of electron-rich graphite-like carbon skeleton. The unique microstructure is confirmed to be favorable for the diffusion of reactants and electron transport during catalytic process, thus boosting the catalytic degradation performance of carbon aerogels. As a result, the catalytic degradation efficiency of tetracycline under light irradiation by adding only 5 mg of FexOy/SiO2 cellulose carbon aerogels was as high as 90 % within 60 min, demonstrating the synergistic effect of photocatalysis and Fenton reaction. This ingenious structure design provides new insight into the relationship between hierarchically porous structure of carbon aerogels and their catalytic degradation performance, and opens a new avenue to develop cellulose-based carbon aerogel catalysts with efficient catalytic performance.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
许中原完成签到,获得积分10
刚刚
科研鑫完成签到,获得积分10
3秒前
神勇中道完成签到,获得积分10
3秒前
圆珠笔发布了新的文献求助10
4秒前
忐忑的远山完成签到 ,获得积分10
4秒前
popo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
bravo发布了新的文献求助10
6秒前
古的古的应助科研鑫采纳,获得20
6秒前
zhy发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
李瑶完成签到,获得积分10
7秒前
Mjzh1110完成签到,获得积分20
8秒前
唠叨的觅海完成签到,获得积分10
9秒前
fishliitle发布了新的文献求助20
9秒前
10秒前
充电宝应助故意的大米采纳,获得10
11秒前
Mr发布了新的文献求助10
12秒前
香蕉觅云应助bravo采纳,获得10
13秒前
wonderful完成签到 ,获得积分10
13秒前
霸气的新梅完成签到,获得积分10
13秒前
十万八千完成签到,获得积分10
13秒前
小v1212完成签到,获得积分20
13秒前
冷酷的风华完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
完美的彩虹完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
LHY应助倒置的脚印采纳,获得10
19秒前
22秒前
wuminru完成签到,获得积分10
23秒前
crazy完成签到,获得积分10
23秒前
孺子完成签到 ,获得积分10
24秒前
victory_liu发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
energyharvester完成签到 ,获得积分10
25秒前
阳光冰颜完成签到,获得积分10
26秒前
研友_842M4n发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
28秒前
糯米团子发布了新的文献求助10
29秒前
高分求助中
The three stars each: the Astrolabes and related texts 1100
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Psychological Warfare Operations at Lower Echelons in the Eighth Army, July 1952 – July 1953 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2431758
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2114879
关于积分的说明 5363492
捐赠科研通 1842795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 917099
版权声明 561553
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 490629