單原子催化劑在類芬頓體系環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。目前對(duì)類芬頓單原子催化的研究往往側(cè)重于催化活性和機(jī)理調(diào)控,而對(duì)活性和穩(wěn)定性的同時(shí)增強(qiáng)關(guān)注較少,而活性和穩(wěn)定性的同時(shí)增強(qiáng)是影響類芬頓單原子催化實(shí)制化和規(guī)模化應(yīng)用的關(guān)鍵因素。
有鑒于此,大連理工大學(xué)劉艷彪教授、陜西理工大學(xué)邵先釗教授、上海市環(huán)境科學(xué)研究院楊靜仁、山東大學(xué)許醒教授等綜述系統(tǒng)總結(jié)近年來(lái)類芬頓單原子催化劑( Fenton-like single-atom catalysis)的催化活性和穩(wěn)定性的同步增強(qiáng)策略的研究進(jìn)展。
本文要點(diǎn):
(1)
重點(diǎn)介紹了四種關(guān)鍵策略的設(shè)計(jì)原則和機(jī)理:配位工程(coordination engineering)、限域效應(yīng)(confinement effects)、載體替代(carrier substitution)和催化模塊(catalytic module design)設(shè)計(jì)。
(2)
這篇綜述第一次從同時(shí)優(yōu)化活性和穩(wěn)定性的角度對(duì)類芬頓單原子催化進(jìn)行全面的綜述。此外,評(píng)估機(jī)器學(xué)習(xí)和生命周期評(píng)估(LCA,lifecycle assessment)在推動(dòng)同步策略的輔助作用。通過(guò)研究不同載體材料、配位結(jié)構(gòu)、反應(yīng)環(huán)境以及放大模塊之間的相互作用,指出了影響SAC催化劑穩(wěn)定性/催化活性的關(guān)鍵因素,并且提出了開(kāi)發(fā)高效、長(zhǎng)期耐用的下一代催化劑用于實(shí)際的環(huán)境修復(fù)的方向。
參考文獻(xiàn)
Hanghang Zhao, Xing Xu, Wenquan Cui, Longlong Geng, Xiaoming Peng, Jingren Yang, Xianzhao Shao, Yanbiao Liu, Synchronization Strategy for Activity and Stability in Fenton-Like Single-Atom Catalysis, Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202503217
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503217