界 面 微 观 过 程 与 水 净 化 研 究 所
Institute of Micro-Interfacial Processes and Water Purification

祝贺曹文锐同学在JMCA发文报道无金属体系活化PMS降解污染物新技术

发表时间:2019-12-12 12:19

(本网讯)近日,国际知名学术期刊 Journal of Materials Chemistry A 发表了我团队学术论文 L-Ascorbic Acid Oxygen-Induced Micro-Electronic Field over Metal-free Polyimide for Peroxymonosulfate Activation to Realize Efficient Multi-pathway Destruction of Contaminants (DOI: 10.1039/C9TA10284A)。论文第一作者是曹文锐同学,通讯作者是吕来副教授。

基于PMS的高级氧化过程一直被认为是最有前景的水处理技术之一,但是金属负载型催化剂活化PMS过程中的离子释放和催化剂稳定性差一直是瓶颈问题。基于此,团队首次利用L-抗坏血酸氧掺杂PI前驱体制备出一种新型的无金属催化剂(OVc-CNOP Nfs)用于PMS活化。该工作通过高温热聚合的方法成功实现了在具有芳环结构的碳基底中引入大量的O位点,使得大π键上的电子定向偏移至O周围(C(π)→O←C(π)),形成O-富电子区和C(π)-贫电子区。该催化剂在PMS活化降解污染物的过程中表现出极好的活性。在反应过程中,污染物可将电子贡献给贫电子区,并削弱PMS的氧化过程,从而促进富电子区中PMS的还原,生成大量的羟基(•OH)和硫酸根(SO4•-)。通过污染物本身的氧化和自由基的攻击的协同过程使得污染物能够快速多途径降解。该工作通过氧掺杂引起无金属催化剂表面富/贫电子区诱发污染物供电子效应,为PMS活化技术和难处理污染物的有效利用和降解提供了新的视角。

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上图 OVc-CNOP Nfs体系PMS活化和污染物降解机制

Journal of Materials Chemistry A 是工程技术领域一区Top期刊,由英国皇家化学学会主办,目前影响因子10.773。该工作得到国家自然科学基金重点项目和青年项目、国家重点研发计划、广东省“珠江学者”岗位计划青年学者项目、广东省自然科学基金、广东省普通高校青年创新人才项目的资助。


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