Fe、N共掺杂原子级分散Fe-g-C_3N_4催化剂活化过硫酸盐降解亚甲基蓝的机制
Fe、N共掺杂原子级分散Fe-g-C_3N_4催化剂活化过硫酸盐降解亚甲基蓝的机制
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DOI：
10.13671/j.hjkxxb.2021.0342
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
胡锋平
中科院分区：
文献类型：
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作者：
彭小明;吴健群;戴红玲;郭岑枫;李晨豪;许莉;许高平;胡锋平
采用煅烧法制备了一种将孤立的Fe单原子和Fe团簇共同锚定在g-C_3N_4骨架上的原子级分散的催化剂Fe-g-C_3N_4(600).通过球差校正的高角度环形暗场扫描透射电子显微镜(AC-HAADF-STEM)对材料进行表征分析,证明了Fe单原子成功锚定在载体表面.该催化剂在非均相活化过硫酸盐(PMS)催化降解亚甲基蓝中表现出高活性和高稳定性.实验分析表明,Fe单原子比Fe团簇具有更高的催化活性,同时,N与孤立Fe原子形成的配位位点(Fe-Nx)是PMS活化的最主要活性中心. Fe-Nx反应位点可以直接激活PMS产生高价铁氧化物,这是亚甲基蓝高效降解的关键.此外,Fe-g-C_3N_4(600)在湖水和自来水水源中对亚甲基蓝降解也展现出了卓越的催化效果,且当水源水为湖水时,亚甲基蓝的降解效率最高.本工作证明了Fe-g-C_3N_4(600)/PMS体系能高效地降解被污染水体中的亚甲基蓝,且具有较好的应用潜力.