回复环保微世界:双底物独立优化策略听起来复杂,实际操作性如何有待观察
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4月2日消息,中国科学技术大学俞汉青院士团队与美国莱斯大学合作,在《Nature Water》发表研究成果,提出基于双底物协同催化(DSSC)的高效水处理技术。研究以苯酚和过硫酸盐为模型污染物和氧化剂,通过电化学测试揭示了催化剂与底物间的特异性相互作用机制。 该技术突破传统高级氧化工艺局限,通过设计两种功能化催化剂分别活化污染物和氧化剂,实现双底物独立优化与协同催化。实验表明,催化剂可优先降低对应底物的界面电子转移阻力,使去污效率提升40%以上,副产物生成量减少65%。理论计算进一步验证了协同效应的分子机制:金属氧化物催化剂对过硫酸盐的活化能降低0.32 eV,碳基材料对苯酚的吸附能提升0.28 eV。 该体系在实际水体中表现出广谱适用性,对双酚A、磺胺甲恶唑等难降解有机物的去除率均超过92%。其创新点在于通过底物特异性活化策略,解决了多相催化中污染物与氧化剂性质差异导致的协同优化难题,为开发高选择性水处理技术提供了新范式。相关成果被审稿人评价为"多相催化机理研究的里程碑",为绿色水处理工艺设计开辟了新思路。