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作者:崔爽;刁永兴;胡广兴;李壮;石岩;王宏达;
单位:中国科学院长春应用化学研究所,电分析化学国家重点实验室;中国科学技术大学应用化学与工程学院;
摘要:将来源丰富且成本低的生物质废弃物转化为用于电芬顿工艺的高效二电子氧还原反应(ORR)电催化剂是废弃物再利用于工业废水中顽固污染物降解过程的重要环节。本研究采用生物质(玉米秸秆)制备了锰和氮掺杂的分层多孔碳材料(MnNBC),所得到的MnNBC催化剂在酸性介质中的选择性高达81%@0.6 V vs RHE,在10 h不间断寿命测试中也表现出良好的稳定性,其ORR活性来源于分级多孔结构和杂原子掺杂的协同效应。MnNBC作为电芬顿反应中的阴极材料,可在40~60 min内分别将25 mg/L的罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝和结晶紫完全降解。本研究为高储备量的生物质玉米秸秆废弃物转化为电芬顿工艺中的高效阴极材料提供了理论依据。
关键词:杂原子掺杂生物碳材料;;二电子氧还原反应;;过氧化氢;;有机物降解;;电芬顿反应
基金资助:国家重点研发计划项目(No.2024YFA1307400);; 国家自然科学基金项目(Nos.22327808,22277116);; 吉林省科技发展计划项目(No.SKL202302031)资助~~