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硕士生疏凡在一区Top期刊《Separation and Purification Technology》发表研究论文

[ 发布时间:2022-09-02 ]


近日,宝博·体育(中国)官方入口硕士生疏凡在工程技术领域一区TOP期刊《Separation and Purification Technology (IF=9.136) 发表题为“A hierarchically porous and hygroscopic carbon-based catalyst from natural wood for efficient catalytic reduction of industrial high-concentration 4-nitrophenol”的研究论文。青年教师姜波为本文通讯作者,宝博·体育(中国)官方入口为第一完成单位。

随着世界对化工产品的持续大量消耗,工业废水中的有机污染物,特别是芳香族硝基化合物,已对环境和人类健康造成了巨大危害 其中,4-硝基苯酚4-NP)作为此类污染物的典型强烈刺激皮肤引起过敏反应,容易通过呼吸道进入人体,对人体造成严重危害。因此,迫切需要高效消除此类污染物。废水中4-NP 催化还原为 4-氨基苯酚(4-AP)及催化剂的回收再利用是消除4-NP危害的重要举措,但目前的研究仍受限于传质效率低、催化剂稳定性差、处理浓度低等问题。

为满足工业废水中高浓度4-NP的实际处理需求本文以天然木材的层级多孔结构作为骨架,开发了一种Pd纳米粒子NPs修饰的向湿性3D活性炭Pd/3D-AC复合催化剂,可高效催化还原高浓度4-NP2 g/L结果表明,制备的木材基 3D-AC显示出丰富的表面活性位点929 m2g-1),可充分锚定Pd NPs0.61 %)。Pd/3D-AC的向湿性行为及其内部互穿网络可有效驱动4-NP水溶液高效参与反应,其TOF值(单位时间、单位摩尔量的催化剂对目标产品的转化效率)1.68 min-1, 且研究发现3D-ACPd NPs在催化还原4-NP过程中发生了协同作用。此外,开发的Pd/3D-AC表现出优异的稳定性和重复使用性即使经历10次循环,也未观察到Pd/3D-AC催化活性的明显下降。这种以天然木材为骨架结构的复合催化剂,为高效催化降解工业废水中的有机物提供了一种灵活有效的方法。

该研究工作获得了国家自然科学基金项目(3173010631770623,江苏省自然科学基金项目(BK20220431)和江苏省高等学校自然科学研究面上项目21KJB220001的资助。(姜波供稿)

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