近几十年来，由于公众对健康和可持续的生活环境的强烈渴望，水污染问题引起越来越多的关注。有机污染物如染料、药品和农药等难降解污染物，很难通过自然生物降解来消除。高级氧化工艺(AOPs)因其高效、矿化能力强，被认为是去除有机污染物极具前景的技术之一。在AOPs过程中，有机污染物可被氧化自由基分解，然后转化为中间体，最后矿化为CO2、H2O和无机酸/盐。
文章要点1：在本文中，作者将Ru物种负载于二维(2D)石墨氮化碳(2D g-C3N4)上作为高效的AOPs催化剂。受载体材料固有的纳米结构所决定，材料的催化活性与Ru的分散程度密切相关。
文章要点2：具体地，通过在空气中热氧化和蚀刻块体g-C3N4 (bCN)可以制备出具有独特多孔结构的超薄g-C3N4纳米片。通过搅拌、洗涤、冷冻干燥和退火过程，可以成功地在多孔少层g-C3N4纳米片(pCN)上实现Ru物种的均匀分散以获得Ru-pCN催化剂，而bCN或多层g-C3N4 (mCN)则会导致Ru纳米颗粒在Ru-bCN和Ru-mCN材料中的团聚。
文章要点3：测试表明，优化后的4.4Ru-pCN催化剂可以在3 min内去除100%的2,4,6-三氯苯酚(TCP)污染物，并且对甲基橙、中性红、4-氯酚、四环素和土霉素等污染物也表现出卓越的降解效率。机理研究表明，在过氧单硫酸盐(PMS)活化过程中可以产生•OH, SO4•−, O2•−和1O2自由基，其中SO4•−和1O2起着主要作用。
图5. EPR测试与自由基猝灭实验分析反应活性物种。
Yu Yin, Mengxuan Liu, Lei Shi, Shu Zhang, Rajan Arjan Kalyan Hirani, Chengzhang Zhu, Chuanxiang Chen, Aihua Yuan, Xiaoguang Duan, Shaobin Wang, Hongqi Sun.Highly dispersive Ru confined in porous ultrathin g-C3N4 nanosheets as an efficient peroxymonosulfate activator for removal of organic pollutants. J. Hazard. Mater. 2022. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.128939.
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.128939
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