p Fig. 1. (a) Imagens SEM de Fe-ISAs @ CN, (b) imagem TEM de Fe-ISAs @ CN, (c) HAADF-SEM de Fe-ISAs @ CN, (d, e e f) Mapeamento EDS. Crédito:YANG Wu
p Recentemente, a equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Kong Lingtao do Instituto de Física do Estado Sólido, Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) preparou um catalisador de átomo de ferro único altamente ativo (Fe-ISAs @ CN) que pode ativar HNO
2 para gerar radicais livres, alcançar a rápida remoção de poluentes sulfadiazina em soluções aquosas. Os resultados relevantes foram publicados no
Journal of Colloid and Interface Science . p Sulfadiazina (SDZ), um tipo de antibiótico sulfadiazina sintético, é amplamente utilizado nas indústrias clínicas e de criação de animais. Contudo, devido ao seu uso em grande escala e descarte não qualificado de águas residuais, cada vez mais resíduos de antibióticos são detectados no meio aquático. Esses antibióticos ainda são altamente tóxicos em concentrações muito baixas. Devido à estrutura química estável da sulfadiazina, é difícil resolver o problema residual com a tecnologia de processamento convencional.
p Nesta pesquisa, pesquisadores sintetizaram o Fe (acac)
3 Precursor @ ZIF8 usando um método solvotérmico, e depois calcinado a uma temperatura elevada de 930 graus Celsius para preparar um catalisador Fe-ISAs @ CN dodecaédrico com morfologia uniforme e boa dispersão. Sua superfície áspera e estrutura oca fornecem uma grande área de superfície específica e expõem um grande número de locais de adsorção.
p Os resultados dos experimentos de degradação mostraram que 0,1g / L Fe-ISAs @ CN pode remover 91% de 20 mg / L SDZ dentro de 60 minutos sob condições de pH ácido.
p "Analisamos o mecanismo, e descobri que esses sites ativos podem ativar rapidamente HNO
2 em pouco tempo, "disse Yang Wu, cientista líder da pesquisa, “Produziu um grande número de substâncias ativas com energia oxidante mais forte, e o local de adsorção poderia adsorver SDZ para auxiliar o processo de degradação. "
p Fig. 2. O esquema do mecanismo de ativação no sistema Fe-ISAs @ CN / H2O2. Crédito:YANG Wu
p O resultado comprovou a rápida degradação da sulfadiazina na faixa restrita. Combinado com os dados LC-MS, eles propuseram os possíveis caminhos de degradação. Depois de cinco ciclos, a taxa de remoção de sulfadiazina ainda era maior que 80%, e a perda de ferro no catalisador foi bastante pequena, indicando boa estabilidade do material.
p Este trabalho rompe as restrições de pH tradicionais de Fenton e fornece novas idéias para a remoção rápida e profunda de micropoluentes na água por nanomateriais.
