view in publisher's site

Durable activation of peroxymonosulfate mediated by Co-doped mesoporous FePO4 via charge redistribution for atrazine degradation

Highlights•Co was doped into mesoporous FePO4 via a facile so-gel method.•Co-doped FePO4 was very efficient for catalytic activation of PMS.•Co doping resulted in charge redistribution to favor fast Co(II)/Co(III) cycle.•Co doping is an attractive approach to obtain durable catalyst of low Co leaching.AbstractCobalt-mediated activation of peroxymonosulfate (PMS) is an attractive option for degradation of organic pollutants in water. How to develop durable Co-based catalysts (i.e., low Co leaching) of high activity is still a challenging task. In this study, Co-doped mesoporous FePO4 was synthesized via a facile sol-gel method followed by calcination. Multiple characterizations indicated that the Co species were uniformly distributed within the crystal structure of FePO4. The resultant catalysts possessed large surface area to provide substantial active sites for the activation of PMS. The Co-doped FePO4 with an optimized Co/Fe molar ratio of 0.1 (CoFeP-0.1) was highly effective and robust for degradation of atrazine at pH = 7 in PMS system with trivial Co leaching (52 μg/L or lower). The pseudo first-order kinetic constant of atrazine degradation was 0.225 min−1, about 2.7 times and 23 times higher than that of Co3O4 and CoFe-0.1, respectively. Both experimental study and density functional theory (DFT) calculation suggested that the excellent catalytic performance of CoFeP-0.1 was ascribed to the well dispersion of Co species in the mesoporous FePO4 and the fast electron transfer of Co2+/Co3+ redox via the charge redistribution between Fe atom and Co atom. A reasonable mechanism of CoFeP-0.1/PMS system-based catalysis was proposed where SO4− was primarily responsible for the degradation of atrazine.Graphical abstractDownload : Download high-res image (127KB)Download : Download full-size image

فعال‌سازی Durable peroxymonosulfate با میانجی گری doped توسط Co، از طریق توزیع مجدد بار برای تخریب atrazine مورد استفاده قرار گرفت.

کاره‌ای مهم: Co در مواد مزوپور، از طریق روش آسان ژل - ژل، تولید شد. * Co برای فعال‌سازی کاتالیتیک PMS، بسیار کارآمد بود. دوپینگ مثبت منجر به توزیع مجدد به نفع چرخه Co (II)/ Co (III)شد. تغلیظ Co یک رویکرد جذاب برای بدست آوردن کاتالیست پایدار با فعال‌سازی کم leaching.Abst Co (PMS می‌باشد (PMS)یک گزینه جذاب برای تجزیه آلاینده‌های آلی در آب است. چگونه می توان کاتالیست های بادوام را توسعه داد (به عنوان مثال، لیچینگ کم)فعالیت بالا هنوز یک کار چالش برانگیز است. در این مطالعه، FePO۴ mesoporous - از طریق روش sol و ژل followed، بوسیله کلسیناسیون سنتز شد. چندین مشخصه حاکی از آن بودند که تمامی گونه‌ها به صورت یکنواخت در ساختار بلوری of توزیع شده‌اند. کاتالیزگرهای منتج مساحت سطح وسیعی را در اختیار داشتند تا جایگاه‌های فعال قابل‌توجهی برای فعال‌سازی PMS فراهم کنند. ضریب مولی Co - Fe با ضریب مولی بهینه Fe / Fe ۱ (CoFeP - ۰.۱)به شدت موثر بوده و برای تخریب of در pH = ۷ در سیستم PMS می‌باشد. ثابت سینتیک - مرتبه اول of min - ۱، حدود ۲.۷ برابر و ۲۳ برابر بیشتر از مقدار of و cofe - ۰.۱ بود. هر دو مطالعه تجربی و نظریه کاربردی چگالی (DFT)پیشنهاد دادند که عملکرد کاتالیتیک عالی of - ۰.۱ نسبت به پراکندگی خوب گونه‌ها در the مزوپور و انتقال الکترون سریع Co ۲ + / co۳ + از طریق توزیع بار توزیع بار بین اتم Fe و اتم، نسبت داده شد. یک مکانیزم منطقی از تجزیه و تحلیل سیستم مبتنی بر سیستم (CoFeP - ۰.۱ / PMS)پیشنهاد شد که در آن SO۴ - در درجه اول مسیول تجزیه of hical abstractDownload (۱۲۷ کیلوبایت)بارگیری بود: تصویر با اندازه کامل دانلود کنید.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.