工程去除| 脈衝放電等離子體結合石墨烯-WO3-Fe3O4納米複合材料的複雜催化有效去除甲碸黴素

2021-02-25 抗生素與抗性基因

圖片摘要


 

Abstract

Pulsed dischargeplasma (PDP) induced complex catalysis for synergetic removal of thiamphenicol(TAP) was investigated using graphene-WO3-Fe3O4 nanocomposites. The prepared samples were characterized systematically in viewof the structure and morphology, chemical bonding state, optical property,electrochemical property and magnetic property. Based on characterization andTAP degradation, the catalytic performance followed: graphene-WO3-Fe3O4>graphene-WO3>WO3,and the highest removal efficiency and kinetic constant could reached 99.3% and0.070 min-1, respectively. With increase of catalyst dosage, theremoval efficiency firstly enhanced and then declined. Lower pH value wasbeneficial for TAP degradation. The prepared graphene-WO3-Fe3O4 owed higher stability and lower dissolution rate of iron ion. The rGO-WO3-Fe3O4 could decompose O3 and H2O2 into more ⋅OH in PDP system.The degradation intermediates were characterized by fluorescence spectrograph,LC-MS and IC. Based on the detected intermediates and discrete Fouriertransform (DFT) analysis, degradation pathway of TAP was proposed. Besides, thetoxicity of intermediates was predicted. Finally, catalytic degradationmechanism of TAP by PDP with graphene-WO3-Fe3O4 was summarized.

 

中文摘要

使用石墨烯-WO3-Fe3O4納米複合材料研究了脈衝放電等離子體（PDP）誘導的協同催化去除甲碸黴素（TAP）。根據結構和形貌、化學鍵合狀態、光學性質、電化學性質和磁性，對製備的樣品進行了系統表徵。基於表徵和TAP降解，其催化性能為：石墨烯- WO3-Fe3O4>石墨烯-WO3>WO3，最高去除率和動力學常數分別達到99.3％和0.070 min-1。隨著催化劑用量的增加，去除效率先提高後降低。較低的pH值有利於TAP降解。製備的石墨烯- WO3-Fe3O4具有較高的穩定性和較低的鐵離子溶解速率。在脈衝放電等離子體系統中，rGO- WO3-Fe3O4可以將O3和H2O2分解成更多的·OH。用螢光光譜儀、LC-MS和IC對降解中間體進行了表徵。基於檢測到的中間體和離散傅立葉變換（DFT）分析，提出了TAP的降解途徑。此外，還預測了中間體的毒性。最後總結了使用石墨烯-WO3-Fe3O4通過脈衝放電等離子體對TAP的催化降解機理。

 

以上為個人理解，僅供參考，詳細信息可參見原文。

原文連結：

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.123673

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