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Mn3O4 nanodots loaded g-C3N4 nanosheets for catalytic membrane degradation of organic contaminants.
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2020-01-21 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.122146 Congcong Chen 1 , Meng Xie 2 , Lingshuai Kong 1 , Wenhui Lu 1 , Zhenyu Feng 1 , Jinhua Zhan 1
Journal of Hazardous Materials ( IF 12.2 ) Pub Date : 2020-01-21 , DOI: 10.1016/j.jhazmat.2020.122146 Congcong Chen 1 , Meng Xie 2 , Lingshuai Kong 1 , Wenhui Lu 1 , Zhenyu Feng 1 , Jinhua Zhan 1
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Peroxymonosulfate (PMS) activation by heterogeneous catalysts has been widely investigated to remove organic contaminants. Nevertheless, the technology is restricted to the bench-scale batch system. For practical applications, a supported catalyst design based on a reactor configuration with catalyst recovery is the need for future development. In this study, Mn3O4 nanodots-g-C3N4 nanosheets (Mn3O4/CNNS) composites were prepared via a facile hydrothermal method. The micro-structures and compositions of composites were investigated by a series of characterization methods. It was found that the Mn3O4 nanodots (5-10 nm) were distributed uniformly over the CNNS. When the added amount of CNNS was 150 mg during the synthesis process, a composite named as Mn3O4/CNNS-150 was obtained, which exhibited the best performance on PMS activation for 4-chlorophenol (4-CP) removal. The Mn3O4/CNNS-150@PTFE membrane was synthesized by facile vacuum filtration. The catalytic membrane was applied in filtration experiments for the degradation of different contaminants. The stability tests revealed excellent stability of the catalytic membrane. The redox circles of Mn(IV)/Mn(III)/Mn(II) on the Mn3O4 surface were the main source of activated PMS and a possible activation mechanism in the reaction system was provided. This study is of great significance for the development of novel catalytic membranes with PMS activation.
中文翻译：
装有Mn3O4纳米点的g-C3N4纳米片用于催化膜降解有机污染物。
已经广泛研究了通过非均相催化剂活化过氧单硫酸盐（PMS）以去除有机污染物。但是，该技术仅限于台式规模的批处理系统。对于实际应用，未来开发需要基于具有催化剂回收的反应器配置的支持的催化剂设计。在这项研究中，通过简便的水热法制备了Mn3O4纳米点-g-C3N4纳米片（Mn3O4 / CNNS）复合材料。通过一系列表征方法研究了复合材料的微观结构和组成。发现Mn3O4纳米点（5-10 nm）均匀分布在CNNS上。在合成过程中CNNS的添加量为150 mg时，获得了名为Mn3O4 / CNNS-150的复合物，在PMS活化中表现出最好的去除4-氯酚（4-CP）的性能。通过简便的真空过滤合成了Mn3O4 / CNNS-150 @ PTFE膜。催化膜用于过滤实验，以降解不同的污染物。稳定性测试显示出催化膜的优异稳定性。Mn3O4表面的Mn（IV）/ Mn（III）/ Mn（II）的氧化还原圆是活化PMS的主要来源，并提供了在反应体系中可能的活化机理。这项研究对于开发具有PMS活化作用的新型催化膜具有重要意义。稳定性测试显示出催化膜的优异稳定性。Mn3O4表面的Mn（IV）/ Mn（III）/ Mn（II）的氧化还原圆是活化PMS的主要来源，并提供了在反应体系中可能的活化机理。这项研究对于开发具有PMS活化作用的新型催化膜具有重要意义。稳定性测试显示出催化膜的优异稳定性。Mn3O4表面的Mn（IV）/ Mn（III）/ Mn（II）的氧化还原圆是活化PMS的主要来源，并提供了在反应体系中可能的活化机理。这项研究对于开发具有PMS活化作用的新型催化膜具有重要意义。
更新日期：2020-01-21
中文翻译：
装有Mn3O4纳米点的g-C3N4纳米片用于催化膜降解有机污染物。
已经广泛研究了通过非均相催化剂活化过氧单硫酸盐（PMS）以去除有机污染物。但是，该技术仅限于台式规模的批处理系统。对于实际应用，未来开发需要基于具有催化剂回收的反应器配置的支持的催化剂设计。在这项研究中，通过简便的水热法制备了Mn3O4纳米点-g-C3N4纳米片（Mn3O4 / CNNS）复合材料。通过一系列表征方法研究了复合材料的微观结构和组成。发现Mn3O4纳米点（5-10 nm）均匀分布在CNNS上。在合成过程中CNNS的添加量为150 mg时，获得了名为Mn3O4 / CNNS-150的复合物，在PMS活化中表现出最好的去除4-氯酚（4-CP）的性能。通过简便的真空过滤合成了Mn3O4 / CNNS-150 @ PTFE膜。催化膜用于过滤实验，以降解不同的污染物。稳定性测试显示出催化膜的优异稳定性。Mn3O4表面的Mn（IV）/ Mn（III）/ Mn（II）的氧化还原圆是活化PMS的主要来源，并提供了在反应体系中可能的活化机理。这项研究对于开发具有PMS活化作用的新型催化膜具有重要意义。稳定性测试显示出催化膜的优异稳定性。Mn3O4表面的Mn（IV）/ Mn（III）/ Mn（II）的氧化还原圆是活化PMS的主要来源，并提供了在反应体系中可能的活化机理。这项研究对于开发具有PMS活化作用的新型催化膜具有重要意义。稳定性测试显示出催化膜的优异稳定性。Mn3O4表面的Mn（IV）/ Mn（III）/ Mn（II）的氧化还原圆是活化PMS的主要来源，并提供了在反应体系中可能的活化机理。这项研究对于开发具有PMS活化作用的新型催化膜具有重要意义。
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