수처리 산화 경로 제어 기술

폐수 처리 분야에서 자유 라디칼 및 비라디칼 경로의 조절은 주요 난제 중 하나였습니다. 본 연구는 탄소 소재의 소성 온도를 제어하고 이금속 단일 원자 촉매(NC-FeMn(TA))를 구축함으로써 과황산염(PMS) 산화 시스템에서 라디칼 및 비라디칼 산화 경로 조절을 탐구했습니다. 밀도범함수 이론 계산과 실험 결과에 따르면, 질소 도핑된 탄소 소재에서 피리딘 질소 함량을 높이고 단일 금속 원자를 도입하면 비라디칼 산화 과정이 주로 발생했습니다. 반대로, 그래핀 및 피롤 질소 종의 함량을 증가시키고 이금속 촉매 중심을 도입하면 라디칼 산화 경로가 촉진되었습니다. NC-FeMn(TA)/PMS 시스템은 넓은 pH 범위에서 높은 산화 성능을 보였으며, 뛰어난 간섭 저항성과 안정성을 나타냈습니다. 22회 반복 사용 후에도 표적 오염물질을 100% 분해했으며, 의약품, 개인 위생용품, 내분비계 교란 물질, 염료 등 신규 오염물질을 5분 이내에 완전히 제거했습니다. 이 시스템의 탁월한 성능은 수질 오염 제어 분야에서 광범위한 응용 잠재력을 시사합니다. 산화 경로 제어는 효율적인 수질 정화에 필수적이며, 본 연구에서 개발된 Fe/Mn 단일 원자 촉매는 라디칼 및 비라디칼 공정을 조절하여 오염물질을 신속하고 견고하게 분해할 수 있습니다.