日前,浙江师范大学地理与环境科学学院吴西林副教授在非均相类Fenton催化领域取得新进展,相关成果以“Modulation of Charge Trapping by Island-like Single-Atom Cobalt Catalyst for Enhanced Photo-Fenton-Like reaction”为题在线发表在国际期刊Advanced Functional Materials上,该期刊是SCI一区top期刊,最新影响因子为19.924。浙江师范大学2019级硕士研究生钱梦滢为该论文第一作者,吴西林副教授和澳大利亚阿德莱德大学段晓光教授为论文通讯作者,浙江师范大学为论文第一完成单位。
作者构建了岛状Co-CN单原子催化剂 (SAC) 和光催化半导体g-C3N4之间的巧妙异质结,用于非均相类光芬顿反应。在跨异质结的内置电场的驱动下,光生载流子的分离和迁移得到促进,导致电子从g-C3N4快速转移到Co-CN SAC。理论计算和瞬态吸收光谱揭示了SA-Co-CN/g-C3N4异质结构中调制的电荷转移和捕获,使得光照射下SA-Co-CN/g-C3N4催化活化过一硫酸盐的性能显着增强,从而高效地产生各种活性自由基。该类光芬顿体系可有效氧化降解各种抗生素,具有高去除效率(>98%)、宽操作pH范围(pH 3–11) 和良好的长期运行稳定性。这项研究为合理设计基于SAC的异质结提供了一种新策略,该策略可以通过耦合光催化和单原子催化以获得优异的协同催化性能。
该课题组自2015年以来一直坚持高级氧化技术的研究,已取得一系列进展,相关成果发表在Advanced Functional Materials、Appl. Catal. B. Environ. 等国际重要期刊上,产生了较好的学术影响力。相关研究工作得到国家自然科学基金和浙江师范大学自主设计项目的资助。
编辑:赵菡婧