生物炭耦合锰氧化物催化剂

羟基自由基产率提升3.8倍

利用碳层表面羟基吸附臭氧，在锰位点原位触发原子氧，高效转化为羟基自由基，克服传统催化臭氧化中活性氧产率低的问题。

Shen, Yang · 陈忠林 · 沈吉敏 · 闫鹏魏 · 康晶 · 王斌远 · 赵晟锌 · Ji, Yu · 谭强

Water Research 2026

具体参数

阿特拉津去除率
{'zh': '92.5', 'en': '92.5'} %
·OH产率提升倍数
{'zh': '3.8', 'en': '3.8'} ×
臭氧吸附能
{'zh': '-0.72', 'en': '-0.72'} eV
电荷转移量
{'zh': '0.29', 'en': '0.29'} e⁻
吉布斯自由能变
{'zh': '-13.9', 'en': '-13.9'} eV

技术优势

ROS产率大幅提升

碳层羟基对臭氧的强吸附（Eads=-0.72 eV）与Mn位点的电子转移（0.29 e⁻）协同触发表面原子氧（*O），其自发转化为·OH（ΔG=-13.9 eV），使·OH产率提高3.8倍。

不受水体共存物干扰

得益于双重协同过程，O3/MnO@BC体系能显著抵抗水体共存组分的干扰，在复杂水质中保持高效降解，优于传统催化体系。

广谱除污染物且降毒

该体系在净化多种微污染物方面表现良好，同步降低毒性，在过滤水净化中展现出优越前景。

应用场景