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我院劉艷彪教授課題組在ACS Nano上發表研究成果

發布時間:2023-06-29

近日,我院劉艷彪教授課題組在流體電催化領域取得新進展,相關成果以A General Strategy to Synthesize Fluidic Single Atom Electrodes for Selective Reactive Oxygen Species Production”為題發表在《ACS Nano》(美國化學會納米)期刊上。

目前報道的氧還原電催化劑大多需要貴金屬催化劑,具有能耗高、效率低和選擇性差等弊端。選擇性吸附回收水中高毒性重金屬離子并原位制備成單原子電催化劑可實現污染物去除和資源化利用的雙贏。

基于此,劉艷彪教授團隊提出了一種N配位重金屬單原子基流體電極的通用制備策略。在電催化體系中,N配位有效調控了CrN4/MXene電極表面Cr–O2?–中間體的解吸過程,從而促進選擇性生成活性氧物種(1O2)。同時,1O2能高效降解水中的富電子有機污染物。這項工作為重金屬和有機污染物的治理提供了基于吸附、電催化和膜分離技術的高效集成體系。

(CrN4/MXene電極的結構表征)

(CrN4/MXene電催化O21O2的性能測試)

(電催化產1O2機理表征)

本體系設計了一種新型高效的流體電催化反應體系,通過N配位有效調控重金屬單原子基流體電極選擇性電催化O21O2。本研究成果基于“以廢制廢”理念,有望為高效水凈化系統的研發和運行提供借鑒和參考。

本文第一作者為環境學院20級博士生靳麗敏,劉艷彪教授為唯一通訊作者,東華大學為唯一通訊單位。

原文鏈接:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04521


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