Fe-N共ドープ炭素質触媒による汚染物質分解のためのペルオキソ一硫酸塩活性化:構造依存性能と機構洞察【JST・京大機械翻訳】

Long Yangke; Huang Yixuan; Wu Huiyi; Shi Xiaowen; Xiao Ling

文献

J-GLOBAL ID：201902269191652412 整理番号：19A0980092

Fe-N共ドープ炭素質触媒による汚染物質分解のためのペルオキソ一硫酸塩活性化:構造依存性能と機構洞察【JST・京大機械翻訳】

Peroxymonosulfate activation for pollutants degradation by Fe-N-codoped carbonaceous catalyst: Structure-dependent performance and mechanism insight

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巻： 369 ページ： 542-552 発行年： 2019年
JST資料番号： D0723A ISSN： 1385-8947 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

本研究では,一次元カーボンナノチューブ(1D CNTs)および二次元多孔質炭素シート(2D NC)を含む異なる構造を有するFe-N共ドープ炭素質触媒(Fe-N-C-x)を,三次元カーボンナノチューブ/多孔質炭素シート複合材料(3D CNT/NC)に系統的に合成し,ペルオキソ硫酸塩(PMS)活性化剤として適用した。Fe-N-C-x触媒は構造依存性触媒性能を示し,2D NC>3D CNT/NC>1D CNTsの順に従い,反応速度論が異なる有機汚染物質に対して大きく変化する基質依存分解性能を示した。独特の構造特性と高密度の活性サイトから利益を得て,2D Fe-N-C-1は一般的に使用されているFe浸出の炭素触媒よりはるかに優れた触媒性能を示した。さらに,触媒性能に影響する種々の影響因子を系統的に調べた。Fe-N-C-1は広範囲の有機汚染物質に対して高い触媒効率を示し,ラジカルおよび非ラジカル分解経路の両方が汚染物質分解中に存在することを確認した。競合ラジカル消光試験と電子常磁性共鳴測定により,スーパーオキシドアニオンラジカル(O2A)がp-クロロフェノール(4-CP)の分解のための一次反応性酸化種であることを検証した。クロノアンペロメトリー分析は,Fe-N-C-1が4-CPからPMSへの電子移動を促進し,非ラジカル機構を通して4-CPの分解をもたらすことを示した。著者らの結果は,遷移金属および窒素共ドープ炭素触媒の構造依存性PMS活性化性能を明らかにするだけでなく,非晶質炭素および部分的グラファイト構造を有する欠陥に富む炭素材料も電子移動機構に有利であるという固体証拠を提供した。Copyright 2019 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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下水,廃水の化学的処理 , 不均一系触媒反応

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