张高科教授团队在环境领域顶级学术期刊《Environmental Science & Technology》发表研究论文
近日,永利集团88304官网永利集团88304官网张高科教授团队在环境领域顶级学术期刊Environmental Science & Technology上发表了题为“Facet-Dependent Activation of Oxalic Acid over Magnetic Recyclable Fe3S4 for Efficient Pollutants Removal under Visible Light Irradiation: Enhanced Catalytic Activity, DFT Calculations and Mechanism Insight”的论文 (DOI: 10.1021/acs.est.2c06571)。该论文控制合成了不同晶面暴露的Fe3S4催化剂,并通过大量的实验、表征及理论计算详细研究并揭示了其可见光诱导的活化草酸(OA)降解污染物的机理。论文的第一作者为永利官网杨直雄博士研究生,通讯作者为永利官网张高科教授和李源讲师。论文单位为永利集团88304官网矿物资源加工与环境湖北省重点实验室。
近年来,国内外学者及我们的研究表明,草酸和Fe(III)之间的强配位作用形成的Fe(III)-OA配合物在光激发下可产生大量活性物质,且其活性也高于Fenton体系。同时,与H2O2体系相比,草酸在价格、运输、储存等方面更具优势,具有良好的应用前景。此类反应体系中,草酸活化并产生H2O2的活性很可能与催化剂的暴露晶面密切相关。在此,我们通过简单的溶剂热法分别制备了暴露{011}晶面与{112}晶面的磁性Fe3S4催化剂。选用甲硝唑、六价铬、罗丹明B、酸性红和盐酸四环素等作为目标污染物,探究了Fe3S4的不同暴露晶面在可见光下活化草酸去除污染物的性能、晶面依赖性和催化反应机理。我们发现,与Fe3S4的{112}晶面相比,其{011}晶面更有利于持续活化草酸,促进了甲硝唑的降解和六价铬的还原。此外,Fe3S4具有较高的催化活性和稳定性,在5次循环使用后仍能够较好的降解MNZ,同时较强的磁性使其易于从溶液中分离回收。Fe3S4合适的暴露晶面在草酸和H2O2分子的吸附和活化以及•OH的扩散过程中起着至关重要的作用。这项工作为设计高效的催化剂活化草酸去除污染物提供了新的见解。
张高科教授团队主要从事高级氧化技术、新型环境催化材料的设计、合成和应用、光催化还原CO2、光催化产氢等方面的研究。研究团队已在Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition、Environmental Science & Technology、Applied Catalysis B: Environmental等重要国际国内期刊上发表SCI收录论文200余篇,论文他引1万1千余次,H因子70,先后有40多篇论文入选ESI高被引论文或热点论文。