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南开大学PNAS：Cu掺杂Fe2O3光催化H2O2降解有机物

纳米技术
2023-07-02


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H2O2是非常重要的绿色氧化剂，被广泛的应用于污水处理（sewage treatment），如何改善H2O2分子的活化能力并且生成具有强氧化能力物种是研究的关键问题和目标。

有鉴于此，南开大学周启星等报道合成Cu掺杂α-Fe2O3催化剂（7 % Cu-Fe2O3）可见光活化H2O2用于降解有机污染物。

主要内容

（1）

Cu掺杂能够改善Fe2O3的Fe电子d能带靠近Fermi能级，增强Fe位点吸附和活化H2O2的能力，从而将活化H2O2分子的方式从异裂变成均裂，改善产生·OH的选择性。

（2）

Cu掺杂改善α-Fe2O3的可见光吸收能力，改善空穴-电子的分离，增强光催化活性。通过高选择性的生成·OH，7 %Cu-Fe2O3催化剂展示了优异的降解环丙沙星（ciprofloxacin）性能，降解速率比α-Fe2O3提高3.6倍，而且对大量的有机污染物都表现优异的降解性能。

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参考文献

Haiyin Zhan, Ruiren Zhou, Pengfei Wang, and Qixing Zhou, Selective hydroxyl generation for efficient pollutant degradation by electronic structure modulation at Fe sites, PNAS 2023, 120, e2305378120

DOI: 10.1073/pnas.2305378120

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2305378120




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