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電子轉移過程（ETP，The electron transfer process）能夠直接從污染物中捕獲電子，因此避免催化劑的氧化還原循環。但是，ETP通常導致生成低聚物，而且可能將氧化劑還原。

有鑒于此，南昌航空大學鄒建平教授、張龍帥副教授等設計了結構為Fe-N₃S₁的電荷受限Fe單原子催化劑（Fe/SCN），通過限制氧化劑能夠得到的電子數量促進產生¹O₂，實現了通過ETP氧化劑進行污染物活化。

本文要點

（1）

通過ETP和¹O₂之間結合，Fe/SCN活化高碘酸鹽PI（periodate）體系具有優異的污染物降解性能。實驗表征和DFT理論計算結果表明，強氧化能力的Fe/SCN-PI*配合物能夠激發ETP過程，同時電荷限制效應導致PI的單電子活化產生¹O₂。

在Fe/SCN+PI體系中，ETP實現了100 %的脫氯選擇性和¹O₂的開環避免了低聚物的產生，實現了大分子污染物轉化為小分子可生物降解產品。

（2）

Fe/SCN+PI體系展示了優異的抗干擾能力和應用前景。這項工作開發了使用ETP的電子激活氧化劑來產生活性物種，為電荷限制效應設計單原子催化劑提供新途徑。

參考文獻

Tang, Q., Wu, B., Huang, X. et al. Electron transfer mediated activation of periodate by contaminants to generate ¹O₂ by charge-confined single-atom catalyst. Nat Commun 15, 9549 (2024)

DOI: 10.1038/s41467-024-53941-8

https://www.nature.com/articles/s41467-024-53941-8