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王津南副教授研究小组在构建新型类芬顿催化材料降解酚类物质研究方向取得进展
 

针对多相芬顿催化氧化体系存在着H2O2无效降解导致的利用率低等问题,王津南 副教授研究小组前期成功构建双反应中心类芬顿催化剂Cu-Al2O3-g-C3N4/Cu-Al2O3-C-dots [Applied Catalysis B: Environmental, 234(2018) p223-233],使得污染物与有机自由基中间体占据缺电子Al中心并将电子传递给富电子Cu中心周边的H2O2,生成羟基自由基,避免H2O2被高价态过渡金属氧化导致的无效分解

然而进一步研究发现,虽然双反应中心类芬顿体系具有区别于经典芬顿反应体系中的电子传递路径,但富电子铜中心周围高密度电子云不利于和酚类物质形成σ-Cu配体,而σ-Cu配体在酚类降解过程中具有重要作用,尤其在类芬顿反应初期,大量σ-Cu配体的形成不仅能促使酚类物质被迅速降解,还能同时还原H2O2生成大量羟基自由基。针对上述问题,王津南 副教授研究小组将Bi12O15Cl6掺杂到γ-Cu-Al2O3,逆向构建缺电子Cu中心和富电子Bi中心,在保留原有双反应活性中心催化机理的同时,使得缺电子Cu和酚类物质能够形成σ-Cu配体,并引入大量氧空位。从而在整个催化反应过程中实现双反应活性中心、σ-Cu配体和氧空位的协同作用,高效降解酚类物质。该研究成果2019416日在线发表在环境催化领域顶级期刊Applied Catalysis B: Environmentalhttps://doi.org/10.1016/j.apcatb.2019.04.032)。论文第一作者是硕士生谢志群同学,通讯作者为王津南 副教授。该研究得到国家自然科学面上基金(51878335)、江苏省水利科研项目(2017043)和国家自然科学重点基金(51438008)资助。


γ-Cu-Al2O3-Bi12O15Cl6 双反应活性中心、σ-Cu配体与氧空位协同催化机理

 
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