双功能CuO阴极

兼具光催化和过氧化物酶活性

通过内置光催化与类酶催化双重功能，在原位生成H₂O₂条件下大幅增强难降解有机污染物的分解效率。

严凯 · Shiquan, Li · 刘剑桥 · 73372576 · 张敬东

Journal of Colloid and Interface Science 2025

具体参数

2,5-二氯苯酚降解效率

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技术优势

把H₂O₂变成武器

CuO阴极的类过氧化物酶活性将阴极侧原位生成的H₂O₂分解为·OH，直接攻击2,5-DCP分子，而非让H₂O₂残留积累。

无需外加催化剂

CuO阴极自身即具备光催化与类酶催化双功能，系统仅需光照驱动，摈弃了传统芬顿工艺中外加铁盐或H₂O₂的需求。

一套工艺两个机制

阳极Ag₃PO₄/WO₃驱动光催化降解与H₂O₂生成，阴极CuO同时进行光催化并模拟过氧化物酶利用H₂O₂，双电极协同增强整体处理效率。

降解路径看得清

通过液相色谱-质谱联用（LC-MS）鉴定了2,5-DCP的中间产物并推导出降解路径，为工艺放大与毒性评估提供依据。

应用场景

• 工业废水处理：直接处理含氯酚的工业废水，替代外加H₂O₂的芬顿工艺。
• 环境催化材料：一种可量产的双功能阴极材料，用于构建自强化光电催化反应器。
• 有机污染物降解：原位利用生成的H₂O₂产生·OH，攻击2,5-DCP等难降解有机物。
• 高级氧化工艺：提供光催化-类酶催化耦合的新型AOP路径，无需化学试剂添加。