猝灭改性LaMnO₃催化剂

活化PMS降解抗生素

通过猝灭暴露不同晶面并引入Cu/Co离子，显著增强LaMnO₃对过氧单硫酸盐的活化能力，加速左氧氟沙星降解。

徐爱华 · Runshi, Chen · Wenpei, Zhao · Lin, Jiajin · Rongrong, Hu · Khan, Aimal · 丽威 · 李晓霞 · Zhao, Shuaiqi · 丘勇才

Chemical Engineering Journal 2023

技术优势

猝灭即可改性

通过高温猝灭这一简单步骤，无需复杂后处理即可实现表面晶面转变与Cu/Co离子引入，显著提升催化剂本征活性。

活化效率大幅提高

猝灭后催化剂对左氧氟沙星降解性能更高，同时DFT表明d带中心上移优化了PMS吸附与电子转移，促进Mn⁴⁺还原。

揭示活性起源

通过DFT计算揭示表面电子结构改变使d带中心上移，优化PMS吸附和电子转移，促进Mn⁴⁺还原，阐明催化活性增强机制。

应用场景

• 过氧单硫酸盐活化：作为高效非均相催化剂，猝灭改性LaMnO₃能迅速活化PMS降解水中有机污染物，尤其适用于含抗生素废水的处理。
• 光催化废水处理：该催化剂在废水处理中可通过活化PMS实现有机污染物的高效降解，与光催化过程结合有望提升整体处理效率。
• 催化材料：猝灭改性策略为钙钛矿氧化物表面电子结构调控提供了新方法，可用于开发高性能催化材料。
• 电化学传感器：表面改性优化了电子转移和PMS吸附，这可能提高电化学传感中催化剂活性，但本文未直接展示传感器应用。