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為了過一硫酸鹽（peroxymonosulfate）實現高選擇性生成單線態氧，在過一硫酸鹽的結構變化過程中，適應性的調節原子自旋態非常重要。亞納米限域能夠有效的調控自旋態，但是開發適應性的亞納米限域體系仍然具有非常大的挑戰。

有鑒于此，吉林大學董雙石教授等報道將CoMn雙重單原子修飾在柔性2D氮化碳插層內，實現了亞納米限域條件下，催化位點能夠適應性的調節自旋態，通過改變原子配位增強催化活性。

本文要點：

（1）

原位光譜表征和DFT理論計算結果表明中度自旋Co原子Co-N₄吸附過一硫酸鹽之后，吸收電子，并且切斷過一硫酸鹽分子的O-H化學鍵，促進生成*SO₅。隨后生成的*SO₅增加夾層的距離，隨后切斷Co-N化學鍵和Mn-N化學鍵，導致自旋態從中度變成高自旋狀態。Co-N₂和Mn-N₂的高自旋Co和Mn導致*SO₅脫附*O₂，重新形成初始的中度自旋。這種適應性自旋態變化導致單線態氧的生成提高38.6倍。

（2）

這項研究提出的亞納米限域雙原子策略能夠應用于一系列雙原子催化劑，為開發單線態氧介導選擇性處理廢水的技術提供幫助。

參考文獻

Jingjing Jiang, Shengda Liu, Bowen Zhao, Tongze Sun, Yanan Zhang, Ruixin Wang, Mingxin Huo, Dandan Zhou, Chen Zhou, Shuangshi Dong, Angstrom Confinement-Triggered Adaptive Spin State Transition of CoMn Dual Single Atoms for Efficient Singlet Oxygen Generation, Adv. Mater. 2025

DOI: 10.1002/adma.202417834

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202417834