轴向氮配位Fe-N5单原子催化剂

类Fenton活性高一个数量级

通过轴向氮配位打破Fe-N4位点的电子/结构对称性，将其转化为高活性的Fe-N5物种，显著提升类Fenton反应性能。

Fenli, Liu · Yujing, Ren · Duan, Jianglin · Pengcheng, Deng · Jianyu, Lu · 葛会宾 · 刘忻 · 夏琦兴 · Qi, Haifeng · Na, Yang · 秦勇

Chemical Engineering Journal 2023

参数信息

催化活性（相对值）

≥10 ×

技术优势

活性提高一个数量级

轴向氮配位将活性较低的Fe-N4物种转化为高活性的Fe-N5物种，后者对TMB氧化的活性至少比已报道的Fe-N4/C SACs高一个数量级。

只改变H2O吸附

轴向氮配位只改变H2O在Fe-N5位点上的吸附行为，而不影响H2O2活化，为理性设计高效类Fenton催化剂提供了新思路。

应用场景

• 类Fenton催化氧化：用Fe-N5催化剂替代传统催化剂，将类Fenton氧化活性提升一个数量级。
• 单原子催化剂：通过轴向配位工程设计活性位点，为单原子催化剂理性设计提供范例。
• 水处理催化材料：高活性类Fenton催化剂可高效生成羟基自由基，用于降解水中有机污染物。
• 生化检测试剂：催化TMB氧化显色，可用于生化检测中的高灵敏信号放大。