CaMnO3 perovskite nanocrystals for efficient peroxydisulfate activation
CaMnO3 perovskite nanocrystals for efficient peroxydisulfate activation
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用于高效过二硫酸盐活化的 CaMnO3 钙钛矿纳米晶体
DOI：
10.1016/j.cej.2020.125638
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发表时间：
2020-10
影响因子：
15.1
通讯作者：
Zhao Yixin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Tian;Qian Xufang;Yue Dongting;Yan Xuan;Yamashita Hiromi;Zhao Yixin
具有独特结构的过氧化氢氧化物ABO 3对过硫酸盐具有良好的活化性能。以前的研究工作主要集中在钴基或稀土金属（La，Sr）基钙钛矿氧化物用于过一硫酸盐（PMS）活化。本文首先研究了钙钛矿型CaMnO 3金属氧化物与低成本、环保的Ca、Mn元素复合用于PDS活化。由于钙钛矿结构中Mn的多价性和缺陷的耐受性以及CaMnO 3中Mn 3 +/Mn 4+的优异氧化还原能力，钙钛矿型CaMnO 3金属氧化物对活性氧物种的生成具有比常规Mn氧化物（β-MnO 2和Mn 2 O 3）和其它类型CaxMnyO z（尖晶石型CaMn 2 O 4和Ca 2 MnO 4）固溶体更优越的上级催化活性。CaMnO 3/PDS体系可在pH 4 ~ 12的较宽范围内应用，在碱性条件下表现出更好的性能。不同的活性物种，包括SO 4自由基dot−，自由基dotOH反应性自由基和单线态氧1 O2被发现，负责有效的污染物降解。本研究表明，钙钛矿在催化活化PDS去除难降解有机污染物方面具有很大的潜力。
Perovskite oxides ABO3with unique structure showed promising performance on persulfates activation. Previous research works mainly focused on Co-based or rare earth metal (La, Sr)-based perovskite oxides for peroxymonosulfate (PMS) activation. Here, we firstly studied perovskite CaMnO3metal oxide composed with the low cost and eco-friendly Ca and Mn elements for PDS activation. Perovskite CaMnO3metal oxide achieve the superior catalytic activity for reactive oxygen species generation than the regular Mn oxides (β-MnO2and Mn2O3) and other types CaxMnyOz(spinel-type CaMn2O4and Ca2MnO4) solid solution due to the tolerance of Mn multivalence and defects in the perovskite structure and the excellent Mn3+/Mn4+redox capacity in CaMnO3. The CaMnO3/PDS system could be applied at a wide pH range from 4 to 12, and exhibited better performance in basic conditions. Different active species including SO4radical dot−,radical dotOH reactive radicals and singlet oxygen1O2were found and responsible for effective pollutants degradation. Our study shows eco-friendly perovskites possess great potential in the refractory organic pollutants removal by catalytic activation of PDS.
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