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我所金蕾博士在Environmental Science: Nano发表研究论文

日期:2024-01-02  

(通讯员 胡宛昕)2023年12月29日我所金蕾博士环境纳米材料领域期刊Environmental Science: Nano上发表了题为“Revealing the primary role of V4+/V5+ cycle in InVO4 catalyst for promoting photo-Fenton reaction”的研究成果,标志着我所在光芬顿氧化处理水体有机污染物领域研究取得了较大进展。Environmental Science: Nano是由ROYAL SOC CHEMISTRY出版社的专业环境科学与生态学期刊,致力于及时、准确、全面地报道国内外化学综合工作者在该领域取得的最新研究成果、工作进展、学术动态及技术革新等,促进学术交流,鼓励学术创新,最新影响因子为7.3。本篇论文金蕾博士为第一作者,刘湘副教授和黄笛副教授为通讯作者。

非均相光Fenton体系因催化剂易回收、低金属溶出、宽的pH适用性以及对太阳光的利用等优势引起了研究者的广泛关注。钒酸盐光催化剂常被用于空气净化、能源再生和污水处理等领域,而吸附能力弱、光生电子 (e-) 与空穴 (h+) 复合率高和可见光吸收范围窄等因素限制了钒酸盐在环境领域的应用。因此,将InVO4光催化剂与Fenton反应相结合有望用于高效去除水体有机污染物。本研究中,通过使用阳离子表面活性剂原位合成了含有金属钒原子空位 (VV: V4+/V5+) InVO4光催化剂,用于可见光下活化H2O2高效去除水体微囊藻毒素(MicrocystinMC-LR)和罗丹明B (Rhodamine BRhB)。基于多种材料表征手段和动力学降解曲线,详细阐述了Vv的形成机理,为解决芬顿反应限速步骤(高价态金属向更低价态金属的转化)提供了一种新的方法。V4+/V5+的循环使H2O2持续分解生成活性物种羟基自由基 (OH)和超氧自由基 (O2-),用于降解有机污染物。该研究揭示了通过表面活性剂调节使InVO4催化剂中V4+/V5+的循环,以及在促进光-Fenton反应中的主要作用,为高效去除自然水体中的有机污染物提供了一种实用方法。

该研究得到了国家自然科学基金(21972073、22136003、22076098和21677086)和国家111项目(D20015)的支持。



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