镁单原子氮化碳

无牺牲剂产双氧水

在氮化碳纳米片中嵌入原子分散的镁位点，模拟叶绿素光捕获功能，无需牺牲剂即可高效光催化产过氧化氢。

Lian-Lian, Liu · 陈飞 · Ting-Ting, Wei · Renli, Chen · Min D. · Sheng-Song, Yu · Wu, Jing Hang · Chen J.-J. · 熊宇杰

Environmental Science & Technology 2025

参数信息

H2O2产率

889 μmol g-1 h-1

灭菌效率

99.9999 %

技术优势

无需牺牲剂

镁位点作为有效的质子储存库，促进水活化并实现高效双电子氧还原，从而不必添加牺牲电子供体即可产过氧化氢。

消毒彻底

该系统在80分钟内对大肠杆菌达到99.9999%的灭菌效率，实现完全消毒。

仿生设计

设计灵感来自叶绿素的光捕获功能和含镁酶辅因子的催化效率，为单原子催化剂提供了绿色合成思路。

应用场景

• 光催化水消毒：利用光催化原位产H2O2杀灭水中病原体，无需外加药剂。
• 原位产过氧化氢：替代外源添加过氧化氢，简化水处理流程。
• 水处理杀菌：为资源有限地区提供可持续、绿色的消毒方案。
• 单原子催化剂：展示仿生单原子催化剂设计，拓展绿色合成与应用。