單金屬催化劑在均相催化和多相催化之間架起了一座橋梁。本文中，我們報告了通過過氧化單硫酸鹽（PMS）的異質(zhì)活化，嵌入還原氧化石墨烯中的單原子銅位點（SA-Cu/rGO），可降解各種抗生素，包括磺胺甲惡唑（SMX）、美羅培南和磺胺呋喃。SA-Cu/rGO/PMS系統(tǒng)在SMX降解方面表現(xiàn)出增強的性能，其動力學比rGO/PMS系統(tǒng)快約3.9倍。令人驚訝的是，我們發(fā)現(xiàn)SA-Cu/rGO/PMS系統(tǒng)在120分鐘內(nèi)消除了超過99％的總有機碳（TOC），這證明了其出色的礦化能力。增強的催化性能可能歸因于rGO基質(zhì)與暴露的Cu活性位點之間的協(xié)同效應，這促進了大量反應物種的產(chǎn)生以及污染物在催化劑表面的原位分解。這種具有多功能特性的SA-Cu/rGO催化劑可以潛在地應用于難處理廢水的處理。
Figure 1. SA-Cu/rGO的（a）SEM圖像，（b）TEM圖像，（c,d）HAADF-STEM圖像及其放大圖；SA-Cu/rGO的（e）TEM圖像和（f-h）對應EDX映射。
Figure 2. （a）初始溶液pH值的影響；（b）不同的反應系統(tǒng)和（c）PMS劑量對SMX降解的影響。（d）回收的SA-Cu/rGO使SMX循環(huán)降解。
Figure 3. （a）通過使用SA-Cu/rGO/PMS系統(tǒng)催化降解各種抗生素和（b）降解SMX加標制藥廢水
Figure 4. （a）在各種淬火條件下用SA-Cu/rGO降解SMX催化劑的淬火實驗；（b）rGO、SA-Cu/rGO、rGO+PMS和SACu/rGO+PMS系統(tǒng)的TEMP自旋阱ESR譜
相關研究成果于2020年由浙江師范大學Jianrong Chen課題組，發(fā)表在Chemical Engineering Journal（doi.org/10.1016/j.cej.2020.124904）上。原文：Efficient degradation and mineralization of antibiotics via heterogeneous activation of peroxymonosulfate by using graphene supported single-atom Cu catalyst。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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