Co single-atom C2N3 activates peroxymonosulfate for efficient degradation of sulfamethoxazole at 4 °C: A combined experimental and density functional theory study

单线态氧 化学 密度泛函理论 催化作用 降级(电信) 电子顺磁共振 线性扫描伏安法 猝灭(荧光) 光化学 种姓 三聚氰胺 氧气 计算化学 物理化学 循环伏安法 荧光 电化学 有机化学 核磁共振 电信 物理 电极 量子力学 计算机科学
作者
Hongda Zhang,Guanghui Xu,Yong Yu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:476: 146721-146721 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.146721
摘要

The Fenton-like reactions for antibiotic degradation become very slow at low temperatures. To overcome this inadequacy, we prepared a rare CxNy allotrope, C2N3, by pyrolysis of HNO3 pretreated melamine and loaded with ultrahigh-density Co single atom (SA) to activate peroxymonosulfate (PMS) to remove sulfamethoxazole (SMX). Results showed that the removal rate of SMX reached 100 % at 4 °C within 8 min. The Co/C2N3-650 + PMS system achieved excellent degradation efficiency for simulated wastewater experiments and various interference factors. The catalyst could efficiently degrade a variety of antibiotics, and achieved more efficient degradation rate in alkaline wastewater. Electron paramagnetic resonance (EPR) measurements and quenching tests confirmed the primary role of singlet oxygen (1O2) in SMX degradation with PMS. Density functional theory (DFT) calculation verified the binding energy of CoN3 site and activation pathway for the different oxygen sites of PMS. The linear sweep voltammetry (LSV) and chronopotentiometry analysis revealed that the electrons of PMS were transferred to the CoN3 sites to form SO5•- intermediates, and proved the generation of 1O2 via the SO5•- self-reaction. This work reveals a new mechanism for the formation of 1O2 and opens up novel approach for SA heterogeneous catalysts in advanced oxidation processes (AOPs).
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
正直眼神完成签到,获得积分10
刚刚
讲座梅郎完成签到,获得积分10
刚刚
三旬老人完成签到 ,获得积分10
刚刚
云栖完成签到,获得积分10
刚刚
Lucky完成签到 ,获得积分10
刚刚
LYFFE完成签到 ,获得积分10
刚刚
Hunter发布了新的文献求助30
1秒前
噎鸣完成签到,获得积分10
1秒前
cjg完成签到,获得积分10
1秒前
白杨礼赞完成签到,获得积分10
1秒前
Daisy完成签到,获得积分10
1秒前
MuMu完成签到,获得积分10
1秒前
害怕的思天完成签到,获得积分10
1秒前
Wei完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
justlikeit完成签到,获得积分10
2秒前
456完成签到 ,获得积分10
2秒前
长小右完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
hetao286完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Yiwaa完成签到,获得积分10
3秒前
MrFamous完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
回锅肉完成签到 ,获得积分10
3秒前
Donghaol发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
言目木完成签到,获得积分10
3秒前
冯嘉淇完成签到,获得积分10
3秒前
晨曦发布了新的文献求助10
4秒前
Swu发布了新的文献求助10
5秒前
Hello_glacier完成签到,获得积分10
5秒前
唯一发布了新的文献求助30
5秒前
刘以宁完成签到,获得积分10
5秒前
yurig完成签到,获得积分10
5秒前
kuaikuai完成签到,获得积分10
5秒前
Leo完成签到,获得积分10
6秒前
Ava的应助被qw采纳,获得10
6秒前
我想放假完成签到,获得积分10
6秒前
6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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
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
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 500
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 8109029
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516770
关于积分的说明 21506037
捐赠科研通 7685859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411038
关于科研通互助平台的介绍 2538414
邀请新用户注册赠送积分活动 2451002