单原子Mn-N-C催化活化过一硫酸盐降解2,4-二氯苯酚

作     者：唐佳杰 汤岚 陆熙 李杨 朱陆祥 孙铸宇 赵晓祥 TANG Jiajie;TANG Lan;LU Xi;LI Yang;ZHU Luxiang;SUN Zhuyu;ZHAO Xiaoxiang

作者机构：东华大学环境科学与工程学院上海 三峡智慧水务科技有限公司上海 上海勘测设计研究院有限公司上海 深圳信息职业技术学院交通与环境学院广东深圳 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(21906016) 上海勘测设计研究院有限公司项目资助(2023-(8)w-0008) 深圳信息职业技术学院博硕科研启动扶持项目(SZIIT2022KJ073) 

出 版 物：《东华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Donghua University(Natural Science))

年 卷 期：2024年第50卷第2期

页      码：83-94页

摘      要：针对2,4-二氯苯酚(2,4-Dichlorophenol,2,4-DCP)对环境污染的危害,急需开发一种清洁高效的处理方式。研究采用模板蚀刻法制备了锚定在氮掺杂碳上的Mn单原子催化剂(Mn-N-C),Mn原子以Mn—N_(x)的形式均匀地稳定在载体上,该结构增强了Mn-N-C材料的极化和电子传递。当Mn-N-C和PMS的投加量分别为50 mg/L和0.8 mmol/L时,在温度为25℃,pH=7.0的条件下,2,4-DCP在60 min内降解率为99.6%,拟一级反应速率常数k_(obs)=0.0786 min^(-1)。通过分析计算,Mn-N-C中Mn—N_(x)和N—(C)3结构活化PMS产生^(1)O_(2)和·O_(2)^(-),而后2,4-DCP主要由^(1)O_(2)通过羟基化、脱氯和开环反应降解,降解产物的毒性大幅降低。试验结果表明:Mn-N-C在活化PMS降解2,4-DCP显现出优异的催化活性;Mn-N-C/PMS体系具有一定抗干扰能力、优异的稳定性和可重复使用性,为实际废水中2,4-DCP的处理提供了一种有效方法。

主 题 词：单原子催化剂 过一硫酸盐 单线态氧 2,4-二氯苯酚 降解 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0713[0713] 

D　O　I：10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0034

馆 藏 号：203127496...