您好 欢迎来到中国超硬材料网  | 免费注册
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

纳米金刚石催化过硫酸盐除污染研究取得新进展

关键词 纳米金刚石 , 除污染|2018-04-12 10:13:52|来源 科学网
摘要 过硫酸盐高级氧化技术具有氧化能力强、水质适用范围广、药剂储运方便等优势,已成为水污染治理领域的前沿热点课题。高效异相催化体系的构建是过硫酸盐氧化技术的主要研究方向,其核心在于高性能...

       过硫酸盐高级氧化技术具有氧化能力强、水质适用范围广、药剂储运方便等优势,已成为水污染治理领域的前沿热点课题。高效异相催化体系的构建是过硫酸盐氧化技术的主要研究方向,其核心在于高性能异相催化剂的设计。围绕这一核心,国内外学者开展了大量卓有成效的工作,获得了以钴基为代表的系列高效金属基催化剂。然而,这些催化剂在使用过程中不可避免会出现金属离子的溢出,导致水体二次污染,对水生态环境、饮用水安全和人体健康构成了威胁。因此,研发安全、高效、经济的非金属碳基催化剂是构建绿色环保过硫酸盐氧化体系的关键环节。

       与石墨烯、富勒烯、碳纳米管等纳米碳材料相比,纳米金刚石具有初始活性高、生产成本低、生理毒性小等优点,在实际水处理中更具工程应用前景,引起了科研人员的广泛关注。已有相关研究主要致力于增强纳米金刚石的宏观催化性能,但其性能增强的微观作用机制仍不清晰,具体催化活性点位尚不明确。

       针对上述问题,研究人员巧妙利用含氧官能团的热稳性差异,在确保纳米金刚石其他物化结构基本不变的前提下,提出了纳米金刚石表面含氧官能团定向羰基化及其羰基定量调控的策略,实现了羰基化纳米金刚石的简易、可控制备。基于定性、定量构效分析发现:纳米金刚石催化分解过硫酸盐、氧化降解对氯苯酚的速率常数与其表面羰基含量均呈线性正相关关系(R2?0.96)。这些结果表明:纳米金刚石表面羰基是催化活性点位。自由基淬灭、电子自旋捕获和分子探针等实验结果均表明纳米金刚石催化过硫酸盐产生的活性物质是具有选择性的单线态氧。在实际水质条件下,羰基化纳米金刚石催化降解对氯苯酚的效率高达87%,分别是传统钴离子和铁离子均相催化体系的8.7倍和21.8倍,展示出诱人的应用前景。

       以上研究成果已于近日在国际著名期刊《先进功能材料》上刊出,并以当期封面(Front Cover)形式向读者重点介绍。文章第一作者为南昌航空大学邵鹏辉博士,通讯作者为南昌航空大学罗旭彪教授和河北工业大学田家宇教授。此外,上述工作还得到了澳大利亚科廷大学和深水宝安水务集团的支持合作。(来源:科学网)

2018491514405160.jpg

  ① 凡本网注明"来源:中国超硬材料网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非中国超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

Science:超级单晶纳米金刚石,强度89-98G...

俗语有云:好鞍配好马,好刀用好钢。一种材料的强度高低,则是衡量其关键用途的重要指标。一般情况下,材料的最大强度受控制于原子之间键的断裂行为,实际情况下往...

日期 2018-04-25   超硬新闻

Carbodeon携手Tiamet,3D打印出第一款...

由芬兰纳米金刚石制造商Carbodeon和荷兰3D打印专家Tiamet合作成功发布了首款用于3D打印的纳米金刚石增强丝。基于二者的专利技术得到的3D打印丝Carbodeon/Tia...

日期 2018-04-08   国际资讯

一种表面具有高致密纳米金刚石薄膜的工件

申请号:201720724618.1申请日:2017.06.20申请人:深圳先进技术研究院发明人:唐永炳;王陶;黄磊摘要:本实用新型提供了一种表面具有高...

日期 2018-04-02   行业专利

招商项目:纳米金刚石材料产业化项目

一、项目名称纳米金刚石材料产业化项目二、项目单位肥城市仪阳街道办事处三、项目概况纳米金刚石材料以立方氧化硼及多种氧化物为原料,制作成纳米量级精微粉,具有硬度高、耐磨、热稳定性能好等...

日期 2018-03-15   超硬新闻

高定向纳米金刚石膜的高功率微波等离子体化学气相沉积研...

摘要:采用高功率微波等离子体化学气相沉积法制备了高定向的纳米金刚石膜,研究了制备过程中促进高定向纳米金刚石膜的生长条件与生长规律间的关联,并采用扫描电镜...

一种纳米金刚石改性水性聚氨酯的制备方法

申请号:201710362088.5申请人:昆山嘉力普制版胶粘剂油墨有限公司发明人:葛硕硕蒋平平张萍波

日期 2017-09-25   行业专利

一种季铵化纳米金刚石附聚接枝型阴离子色谱填料的制备方...

申请号:201710414457.0申请人:浙江工业大学发明人:黄忠平姚鹏王丽丽 

日期 2017-09-25   行业专利

纳米金刚石阻止锂离子电池短路

尽管锂离子电池广泛应用于从手机到笔记本电脑等移动设备,并且是目前商业电池中寿命最长的一种,但是由于移动设备的短路,近来锂离子电池也遭遇了一些崩溃和火灾。为了防止更多的这些危险事故的发生,德雷克塞尔大学的研究人员开发了...

日期 2017-09-19   超硬新闻

具有酸性官能团的纳米金刚石及其制造方法

申请号:201580058440.5申请人:株式会社大赛璐发明人:山川章&n

日期 2017-09-04   行业专利

纳米金刚石凝聚物的悬浮液、及纳米金刚石个位数纳米分散...

申请号:201580058444.3申请人:株式会社大赛璐发明人:木本训弘小岛良太&nb

日期 2017-09-04   行业专利
河南联合精密材料股份有限公司