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辛辛那提大学Rafael R. Solís课题组--过氧单硫酸盐与石墨烯的吸附作用以及通过非自由基途径进行的催化评估以去除水性药物
     石墨烯已被用作过氧单硫酸盐(PMS)活化的催化剂,用于去除水中的药物。首先,进行了PMS的动力学吸附研究,使结果符合Elovich方程。此外,评估了吸附过程中的主要变量(例如pH、初始PMS浓度和石墨烯剂量)的影响。其次,比较了PMS催化和吸附过程,研究了双氯芬酸作为目标化合物的降解。与使用低剂量石墨烯(小于50 mg/L)或表面饱和后的吸附相比,PMS催化工艺可增强微量污染物的去除。使用自由基清除剂的研究表明该过程中自由基的缺乏,表明PMS的非自由基活化。第三,还比较了三种化学结构不同的三种抗生素(诺氟沙星、四环素和磺胺甲恶唑)混合物的氧化吸附与PMS催化过程。PMS催化活化对于去除吸附在石墨烯表面的亲和力较小的化合物更为有效。最后,对新鲜和经PMS处理的材料进行了表征。石墨烯在PMS活化中用作催化剂后证明是稳定的,仅遭受表面氧化基团的轻微转化。
 
Figure 1. (A)所选中心复合设计的实验条件。(B)水性PMS浓度随时间变化的中心点。
 
 
Figure 2. 在三个不同pH值下,3D表面预测的k值。
 

Figure 3. (A)石墨烯剂量的影响。(B)pH的影响。(C)初始PMS浓度的影响。(D)初始DCF浓度的影响。
 

Figure 4. 在使用石墨烯的PMS催化过程中,清除剂对DCF去除的影响。
 

Figure 5. 在石墨烯催化下,PMS与其他氧化剂相比。
 

Figure 6. 新鲜的商用石墨烯纳米片的SEM(上)和TEM图像(下)。
 
     相关研究成果于2019年由辛辛那提大学Rafael R. Solís课题组,发表在Journal of Hazardous Materials(https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121340)上。原文:Adsorptive interaction of peroxymonosulfate with graphene and catalytic assessment via non-radical pathway for the removal of aqueous pharmaceuticals。
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