论文标题：N-doped activated carbon promoting sulfur-containing VOC removal in three-dimension electrode system

期刊：Frontiers of Environmental Science & Engineering

作者：Rui Luo, Shugen Liu, Senlin Tian, Chen Li, Ping Ning

发表时间：15 May 2025

DOI：10.1007/s11783-025-1991-x

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摘要图

在三维电极体系（3DES）中加入氮掺杂活性炭（AC）可以强化含硫挥发性有机物（S-VOC）的去除效果。基于二硫化碳（CS?）去除率和羰基硫（COS）累计情况，本研究对制备氮掺杂活性炭的技术参数进行了优化，其中活性炭与尿素的质量比为1:1.0，活化温度为400 ℃，热处理时间为120 min。当在工作电压为8 V、过二硫酸盐浓度为0.15 mol/L的条件下对混合的S-VOC进行净化时，含有氮掺杂活性炭的3DES体系在75 min内对CS?的去除率达到100%，当净化时间延长至200 min时，去除率仍高于83%。此外，在120 min内出口气体中的COS含量通常检测不到，且低于其他电化学体系中的含量。通过尿素浸渍和后续的热处理对原始的活性炭进行改性，显著改善了其表面的结构和孔径的分布。此外，诸如C=O（羰基）和吡啶氮等极性官能团显著增加，从而提高了对S-VOC的吸附能力和介电性能。因此，在含有氮掺杂活性炭的3DES体系中，高活性物质能够更有效地被活化，与硫酸根自由基（SO₄^-•）相比，羟基自由基（HO•）和单线态氧（¹O₂）等氧化物种对S-VOC的净化起到了重要作用。本研究提出了一条反应路径来阐释甲硫醇（CH₃SH）和CS₂等含硫组分的转化过程。这项研究为S-VOC的净化提供了一种高效的方法。

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本文内容来自FESE期刊2025年第19卷第5期发表的研究文章“N-doped activated carbon promoting sulfur-containing VOC removal in three-dimension electrode system”。通讯作者为昆明理工大学的刘树根教授和宁平教授。

引用格式：Rui Luo, Shugen Liu, Senlin Tian, Chen Li, Ping Ning. N-doped activated carbon promoting sulfur-containing VOC removal in three-dimension electrode system. Front. Environ. Sci. Eng., 2025, 19(5): 71 https://doi.org/10.1007/s11783-025-1991-x

期刊简介

Frontiers of Environmental Science & Engineering是由高等教育出版社、中国工程院和清华大学共同主办的环境领域综合学术期刊，聚焦环境领域前沿问题与研究成果，重点关注开创性、跨学科的研究，致力于打造具有国际影响力的高水平学术交流平台，是中国工程院院刊系列期刊、中国科技期刊卓越行动计划入选期刊。

主编：曲久辉院士，John Crittenden院士

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期刊官网2

www.springer.com/journal/11783

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