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氮硫共掺杂多孔碳活化过一硫酸盐降解水中邻苯二甲酸酯

文章出处:人气: 发表时间:2021-06-12 00:00

  邻苯二甲酸酯(PAEs)是环境中常见的塑化剂类内分泌干扰物。非金属碳基PMS催化剂因避免金属浸出而受到青睐。本研究利用硫脲同时作为氮源和硫源,葡萄糖作为碳源,制备了N,S共掺杂的多孔碳。XPS分析表明,N和S原子被成功引入碳骨架,形成了石墨N、吡啶N和噻吩S等多种活性位点。在催化PMS降解DEP的实验中,N,S-PC的活性远高于单独N掺杂或S掺杂的碳材料。20分钟内,DEP(20mg/L)可被完全去除。该体系对水中常见无机阴离子(Cl⁻, HCO₃⁻)和腐殖酸的干扰展现出极强的抵抗能力,在真实地表水体和自来水中仍保持高效。机理研究通过EPR、淬灭实验和电化学测试,证实该体系以非自由基路径为主:PMS与催化剂表面亚稳态络合,然后通过电子转移的方式从有机物抽取电子,同时伴随产生¹O₂。该研究为设计对环境因素不敏感的高性能非自由基碳基催化剂提供了新思路。

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