FeCo双原子催化剂

活化PMS高效水净化

FeCoN6双原子位点突破单原子催化剂的标度关系限制，以表面碰撞氧化新路径实现超越均相体系的污染物降解。

Zhu, Changqing · Cun, Fenxian · Fan, Zhongwei · 聂羽 · Du, Qing · 刘福强 · 杨维本 · 李爱民

Water Research 2023

具体参数

TOF

{'zh': '13.07', 'en': '13.07'} min⁻¹

剂量归一化速率常数

{'zh': '99.26', 'en': '99.26'} L min⁻¹ g⁻¹

连续运行时间

{'zh': '8.33', 'en': '8.33'} h

比表面积

{'zh': '1721.71', 'en': '1721.71'} m² g⁻¹

技术优势

TOF超单原子

FeCoN6双原子位点的TOF为13.07 min⁻¹，高于FeN4（9.97 min⁻¹）和CoN4（9.07 min⁻¹），表明双原子协同提升了本征活性。

活性高两个数量级

剂量归一化速率常数达99.26 L min⁻¹ g⁻¹，比文献报道值高1~2个数量级，显著提升了污染物降解效率。

连续运行零排放

仅需20 mg催化剂即可在流化床反应器中处理多种实际水体，连续8.33小时实现SMZ零排放，展示实际应用潜力。

新路径直接夺电子

催化剂吸附PMS生成高电位表面活化PMS，与污染物碰撞并直接夺取电子，不同于所有已报道路径，可能绕开传质限制。

应用场景

• 单原子催化：双原子位点打破单原子标度关系，提升本征活性。
• 水净化催化材料：高效降解水中磺胺甲恶唑等有机污染物。
• 高级氧化技术：活化PMS产生高电位活性物种，实现快速氧化。