Algae-derived metal-free boron-doped biochar acts as a catalyst for the activation of peroxymonosulfate toward the degradation of diclofenac

生物炭 化学 降级(电信) 催化作用 金属 双氯芬酸 藻类 硼 环境化学 热解 有机化学 植物 生物化学 生物 电信 计算机科学
作者
Sivasankar Annamalai,Won Sik Shin
出处
期刊:Environmental Pollution [Elsevier BV]
卷期号:331 (Pt 2): 121850-121850 被引量:44
标识
DOI:10.1016/j.envpol.2023.121850
摘要

In this study, plain seaweed biochar (SW) and boron-doped seaweed biochar (BSW) were prepared through a simple pyrolysis process using Undaria pinnatifida (algae biomass) and boric acid. The BSW catalyst was utilized to degrade organic pollutants in aqueous environments by activating peroxymonosulfate (PMS). Surface characterization of the BSW demonstrated successful doping of boron into the biochar materials. BSW600 exhibited greater catalytic activity than SW600, as evidenced by the former's maximum adsorption capacity of diclofenac (DCF) onto BSW600 (qmax = 30.01 mg g−1) and the activation of PMS. Complete degradation of DCF was achieved in 30 min using 100 mg L−1 BSW600, 0.5 mM PMS, and 6.5 initial solution pH as critical parameters. The pseudo-first-order kinetic model accurately described the DCF degradation kinetics. The scavenger experiment displayed that radical and non-radical reactive oxygen species (ROS) formed in the BSW600/PMS system. Furthermore, the generation of ROS in the BSW600/PMS system was confirmed by electron spin resonance spectroscopy (ESR). The percentage contribution of ROS was assessed to be 12.3, 45.0, and 42.7% for HO•, SO4•–, and 1O2, respectively. Additionally, the electron transfer pathway was also confirmed by electrochemical analysis. Moreover, the influence of water matrics on the BSW600/PMS system was demonstrated. The co-existence of anions and humic acid (HA) did not affect the catalytic activity of the BSW600/PMS system. The recyclability of BSW600 was assessed by DCF removal (86.3%) after three cycles. Ecological structure-activity relationships software was used to assess by-product toxicity. This study demonstrates the efficacy of non-metallic heteroatom-doped biochar materials as eco-friendly catalysts in groundwater applications.
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
小怪物完成签到,获得积分10
2秒前
专注凌文完成签到,获得积分10
3秒前
李爱国的应助被三分之二采纳,获得10
3秒前
cl完成签到,获得积分10
4秒前
过时的南烟完成签到,获得积分10
5秒前
马淑贤完成签到 ,获得积分10
5秒前
Iris完成签到,获得积分10
5秒前
eeeee完成签到,获得积分10
6秒前
可靠的正豪完成签到,获得积分10
7秒前
yuncong323完成签到,获得积分0
7秒前
苗苗043完成签到,获得积分10
8秒前
just完成签到 ,获得积分10
8秒前
ZZH发布了新的文献求助10
9秒前
llll完成签到,获得积分10
9秒前
糖果完成签到 ,获得积分20
10秒前
王先生完成签到 ,获得积分10
10秒前
A宇完成签到,获得积分10
10秒前
魁梧的听兰完成签到 ,获得积分10
12秒前
Bluebulu完成签到,获得积分10
12秒前
花汐完成签到 ,获得积分10
13秒前
hdcf完成签到,获得积分10
13秒前
淡然雁易完成签到 ,获得积分10
14秒前
杜飞完成签到,获得积分10
15秒前
新洸完成签到 ,获得积分10
15秒前
重要的思卉完成签到,获得积分10
16秒前
hkh发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
像风一样完成签到,获得积分10
17秒前
南宫若翠完成签到,获得积分10
17秒前
明明完成签到,获得积分10
18秒前
22336完成签到,获得积分0
18秒前
19秒前
刘刘完成签到,获得积分10
20秒前
moxin发布了新的文献求助50
20秒前
12499完成签到 ,获得积分10
21秒前
追寻又柔完成签到 ,获得积分10
22秒前
濮阳盼曼完成签到,获得积分10
22秒前
xin完成签到 ,获得积分10
22秒前
故剑情深1994完成签到,获得积分10
23秒前
啊哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
24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
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8091712
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9503991
关于积分的说明 21438155
捐赠科研通 7663903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405044
关于科研通互助平台的介绍 2533414
邀请新用户注册赠送积分活动 2443707