journal article·2023-01Open access

Cost‐Effective H2O2‐Regeneration of Powdered Activated Carbon by Isolated Fe Sites

Xu Chen, Ziqi Tian, Qihao Yang, Linjuan Zhang, Qiu Yang, Liang Chen, Zhiyi Lu

Advanced Science· Volume 10· Issue 2

Abstract

Abstract The reuse of powdered activated carbon (PAC) vitally determines the economics and security of the PAC‐based adsorption process, while state‐of‐the‐art PAC regeneration technologies are usually unsatisfactory. Here, it is demonstrated that isolated Fe sites anchored on commercial PAC enable fast H2O2 activation to produce Fe‐based reactive oxygen species for highly efficient PAC regeneration at room temperature. Taking rhodamine B as a representative pollutant, PAC decorated with isolated Fe sites realize H2O2 based regeneration with negligible adsorption capacity degradation for 10 cycles. Moreover, in terms of the PAC loss rate, this technology is greatly superior to traditional Fenton‐based regeneration technology. Further operando experiments and theoretical calculations reveal that the high regeneration performance can be attributed to the isolated HOFeO motifs, which activate H2O2 via a nonradical reaction pathway. These findings provide a very promising strategy toward reducing the cost of H2O2‐based PAC regeneration technology.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Catalytic Processes in Materials Science · Advanced Photocatalysis Techniques · Advanced oxidation water treatment

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Key Laboratory of Advanced Fuel Cells and Electrolyzers Technology of Zhejiang Province Qianwan Institute of CNITECH Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering Chinese Academy of Sciences Ningbo Zhejiang 315201 P. R. China

University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 P. R. China

Key Laboratory of Interfacial Physics and Technology Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 P. R. China

Ningbo New Material Testing and Evaluation Center Co., Ltd Ningbo New Materials Innovation Center Ningbo Zhejiang 315201 P. R. China

Funding

National Natural Science Foundation of China

References (80)

Show source-provided references
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