| 铁钛共掺杂氧化铝诱发表面双反应中心催化臭氧化去除水中污染物 |
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| 引用本文： | 张帆,宋阳,胡春,吕来.铁钛共掺杂氧化铝诱发表面双反应中心催化臭氧化去除水中污染物[J].环境科学,2021,42(5):2360-2369. |
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| 作者姓名： | 张帆 宋阳 胡春 吕来 |
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| 作者单位： | 广州大学大湾区环境研究院,珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室,广州 510006;广东工业大学土木与交通工程学院,广州 510006;广州大学大湾区环境研究院,珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室,广州 510006;中国科学院生态环境研究中心,中国科学院饮用水科学与技术重点实验室,北京 100085 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金青年科学基金项目（51808140）；国家自然科学基金重点项目（51838005） |
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| 摘 要： | 多相催化臭氧化技术因能有效去除水中有机污染物而受到广泛关注.然而，基于单一位点氧化还原的金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤，使活性受到抑制，极大地限制了多相催化臭氧化技术的实际应用.为解决这一瓶颈，以过渡金属物种Fe和Ti对金属氧化物γ-Al2O3基底进行晶格掺杂制备出新型双反应中心催化剂FT-A-1 DRCs.通过XRD、TEM和XPS等技术对其形貌结构和化学组成进行了表征分析，证明Fe和Ti对于Al的晶格取代，形成表面贫富电子微区（富电子Fe微中心和缺电子Ti微中心）.FT-A-1 DRCs被用于催化臭氧化过程，对布洛芬等一系列难降解有机污染物的去除表现出优异的活性和稳定性.利用EPR和电化学技术揭示了界面反应机制.发现在催化臭氧化过程中，O3/H2O在富电子微中心被定向还原产生·OH，而污染物可在缺电子微中心作为电子供体而被氧化，为反应体系持续提供电子.这一反应过程利用污染物自身的能量实现了污染物的双途径降解（·OH攻击和直接电子供体），突破了金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤.
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| 关 键 词： | 污染物供电子 催化臭氧化 双反应中心 铁钛共掺杂 表面电子转移 |
| 收稿时间： | 2020/9/10 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/10/26 0:00:00 |
Fe-Ti Co-Doped Alumina-Induced Surface Dual Reaction Center for Catalytic Ozonation to Remove Pollutants from Water |
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| ZHANG Fan,SONG Yang,HU Chun,LYU Lai.Fe-Ti Co-Doped Alumina-Induced Surface Dual Reaction Center for Catalytic Ozonation to Remove Pollutants from Water[J].Chinese Journal of Environmental Science,2021,42(5):2360-2369. |
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| Authors: | ZHANG Fan SONG Yang HU Chun LYU Lai |
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| Institution: | Key Laboratory for Water Quality and Conservation of the Pearl River Delta, Ministry of Education, Institute of Environmental Research at Greater Bay, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China;Faculty of Civil and Transportation Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510006, China;Key Laboratory for Water Quality and Conservation of the Pearl River Delta, Ministry of Education, Institute of Environmental Research at Greater Bay, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China;Key Laboratory of Drinking Water Science and Technology, Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100085, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | electron donation of pollutants catalytic odor oxidation dual reaction center Fe-Ti co-doping surface electron transfer |
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