石墨烯已被用作過氧單硫酸鹽（PMS）活化的催化劑，用于去除水中的藥物。首先，進(jìn)行了PMS的動(dòng)力學(xué)吸附研究，使結(jié)果符合Elovich方程。此外，評(píng)估了吸附過程中的主要變量（例如pH、初始PMS濃度和石墨烯劑量）的影響。其次，比較了PMS催化和吸附過程，研究了雙氯芬酸作為目標(biāo)化合物的降解。與使用低劑量石墨烯（小于50 mg/L）或表面飽和后的吸附相比，PMS催化工藝可增強(qiáng)微量污染物的去除。使用自由基清除劑的研究表明該過程中自由基的缺乏，表明PMS的非自由基活化。第三，還比較了三種化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的三種抗生素（諾氟沙星、四環(huán)素和磺胺甲惡唑）混合物的氧化吸附與PMS催化過程。PMS催化活化對(duì)于去除吸附在石墨烯表面的親和力較小的化合物更為有效。最后，對(duì)新鮮和經(jīng)PMS處理的材料進(jìn)行了表征。石墨烯在PMS活化中用作催化劑后證明是穩(wěn)定的，僅遭受表面氧化基團(tuán)的輕微轉(zhuǎn)化。
Figure 1. （A）所選中心復(fù)合設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)條件。（B）水性PMS濃度隨時(shí)間變化的中心點(diǎn)。
Figure 2. 在三個(gè)不同pH值下，3D表面預(yù)測(cè)的k值。
Figure 3. （A）石墨烯劑量的影響。（B）pH的影響。（C）初始PMS濃度的影響。（D）初始DCF濃度的影響。
Figure 4. 在使用石墨烯的PMS催化過程中，清除劑對(duì)DCF去除的影響。
Figure 5. 在石墨烯催化下，PMS與其他氧化劑相比。
Figure 6. 新鮮的商用石墨烯納米片的SEM（上）和TEM圖像（下）。
相關(guān)研究成果于2019年由辛辛那提大學(xué)Rafael R. Solís課題組，發(fā)表在Journal of Hazardous Materials（https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.121340）上。原文：Adsorptive interaction of peroxymonosulfate with graphene and catalytic assessment via non-radical pathway for the removal of aqueous pharmaceuticals。
