Enhanced photocatalytic activity of glyphosate over a combination strategy of GQDs/TNAs heterojunction composites.
J Colloid Interface Sci · 2022 · 607:607-620 · PMID 34520904 · 등급6 세포·모델 세포실험 · 농업과 정책 > 기타·종설
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광촉매 공정이 첨단 산화 과정을 통해 신흥 오염물질 및 오염원인 글리포세이트를 효과적으로 제거하는 데 사용되었다. 이를 위해 그래핀 양자점(GQDs) 지지 이산화티타늄 나노튜브 배열(TNAs)을 제작하기 위한 2단계 아노다이징 및 전기증착 방법의 실현 가능한 조합 전략이 제안되었다. 결과로 얻어진 GQDs/TNAs 헤테로접합 복합체는 우수한 광발생 전자 및 정공 분리 능력 덕분에 글리포세이트에 대해 상당한 분해 반응성과 순환 안정성을 나타냈다. TNAs에 GQDs를 도입한 후, UV-Vis광 조사(λ = 320-780 nm) 하에서 글리포세이트의 광분해 효율은 60분 이내에 69.5%에서 94.7%로 증가하였다. 중간 생성물을 분석하고 글리포세이트 광분해 중 헤테로원소의 변화를 통해, 알라닌과 세린이 최초로 발견되었으며 글리포세이트의 상세한 분해 메커니즘이 제안되었다. 본 연구는 GQDs/TNAs 헤테로접합 복합체가 적절한 조건 하에서 글리포세이트를 무기물 형태로 거의 완전히 분해할 수 있음을 시사한다.ORIGINAL ABSTRACT
A photocatalytic process was used to effectively remove glyphosate, an emerging pollutant and contaminant, through advanced oxidation. For this purpose, a feasible combination strategy of two-step anodisation and electrodeposition methods were proposed to fabricate graphene quantum dots (GQDs) supported titanium dioxide nanotube arrays (TNAs). The resultant GQDs/TNAs heterojunction composite exhibited significant degradation reactivity and circulation stability for glyphosate due to its excellent photo-generated electron and hole separation ability. After the introduction of GQDs into TNAs, the photodegradation efficiency of glyphosate increased from 69.5% to 94.7% within 60 min under UV-Vis light irradiation (λ = 320-780 nm). By analysing the intermediate products and through the evolvement of heteroatoms during glyphosate photodegradation, alanine and serine were discovered for the first time, and a detailed degradation mechanism of glyphosate was proposed. This study indicates that GQDs/TNAs heterojunction composite can almost completely degrade the glyphosate into inorganics under the appropriate conditions.| 저자 | Zhang, Y.; Cao, H.; Lu, J.; Li, Y.; Bao, M. |
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| 저널 | Journal of colloid and interface science |
| 권·호·쪽 | 607(Pt 1), 607-620 |
| PMID | 34520904 |
| DOI | 10.1016/j.jcis.2021.08.160 |
| MeSH | Catalysis; Glycine; Graphite; Light; Nanotubes; Quantum Dots; Titanium; Glyphosate |