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Facile low-temperature supercritical carbonization method to prepare high-loading nickel single atom catalysts for efficient photodegradation of tetracycline

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Journal of Environmental Sciences 2024年第4期138卷 373-384页

作者： Han Qiao Lirong Zheng Shiwen Hu Gang Tang hongri suo Chongxuan Liu School of Environment Harbin Institute of TechnologyHarbin 150090China State Environmental Protection Key Laboratory of Integrated Surface Water-Groundwater Pollution Control School of Environmental Science and EngineeringSouthern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Beijing Synchrotron Radiation Facility(BSRF) Institute of High Energy PhysicsChinese Academy of SciencesBeijing 100049China

Environmental photocatalysis is a promising technology for treating antibiotics in *** this study,a supercritical carbonization method was developed to synthesize a single-atom photocatalyst with a high loading of Ni(above 5 wt.%)anchored on a carbonnitrogen-silicate substrate for the efficient photodegradation of a ubiquitous environmental contaminant of tetracycline(TC).The photocatalyst was prepared from an easily obtained metal-biopolymer-inorganic supramolecular hydrogel,followed by supercritical drying and carbonization *** low-temperature(300℃)supercritical ethanol treatment prevents the excessive structural degradation of hydrogel and greatly reduces the metal clustering and aggregation,which contributed to the high Ni *** characterizations confirmed that Ni was present at isolated sites and stabilized by Ni-N and Ni-O bonds in a Ni-(N/O)_(6)-C/SiC configuration.A 5%Ni-C-Si catalyst,which performed the best among the studied catalysts,exhibited a wide visible light response with a narrow bandgap of 1.45 eV that could efficiently and repeatedly catalyze the oxidation of TC with a conversion rate of almost 100% within 40 *** reactive species trapping experiments and electron spin resonance(ESR)tests demonstrated that the h+,and·O_(2)-were mainly responsible for TC *** TC degradation mechanism and possible reaction pathways were provided ***,this study proposed a novel strategy to synthesize a high metal loading singleatom photocatalyst that can efficiently remove TC with high concentrations,and this strategy might be extended for synthesis of other carbon-based single-atom catalysts with valuable properties.

关键词： Carbon-based single-atom catalyst Nickel Photocatalytic degradation Tetracycline Visible light

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酸性矿山废水环境中砷的污染机制与修复技术

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环境科学与技术 2022年第8期45卷 107-116页

作者：高坤冯巧梅周文静张博伟索红日刘崇炫南方科技大学环境科学与工程学院广东深圳518055

砷(As)是酸性矿山废水(AMD)环境中常见的类重金属,有剧毒和强致癌性。在AMD环境中,As的来源主要为硫化矿物氧化溶解,As的地球化学行为包括氧化、还原、吸附、共沉淀、解吸和溶解等。目前,已开发的As污染修复技术分为源头控制和末端治理... 详细信息

砷(As)是酸性矿山废水(AMD)环境中常见的类重金属,有剧毒和强致癌性。在AMD环境中,As的来源主要为硫化矿物氧化溶解,As的地球化学行为包括氧化、还原、吸附、共沉淀、解吸和溶解等。目前,已开发的As污染修复技术分为源头控制和末端治理技术,其中,源头控制是通过覆盖、钝化或喷洒灭菌剂等抑制硫化矿物氧化溶解;末端治理是通过吸附、絮凝、膜处理或生物处理等清除水体中的As。该文综述了AMD环境中As的来源和地球化学行为,分析了As污染的机制;综述了As污染修复技术的研究进展,对As污染修复的研究方向进行了展望,以期为矿区As污染的风险评估和治理提供科学支撑。

关键词：酸性矿山废水砷硫化矿物污染机制修复

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