2026.03.19 来源:太阳成集团tyc122ccvip 浏览数:0
近日,太阳成集团tyc122ccvip在小分子污染物降解领域取得重要进展,相关研究成果发表于国际知名期刊《Advanced Functional Materials》(中国科学院一区TOP期刊,自然指数期刊,IF=19.0)。该研究提出并验证了电子平衡策略,有效突破了过氧化氢电合成过程中的活性-选择性权衡难题。这一成果为构建农业循环经济模式提供了新的科学支撑。
电化学二电子氧还原合成过氧化氢(H2O2)的性能受限于电子浓度与*OOH中间体吸附能之间的标度关系,导致催化活性与选择性难以兼得。该研究成果提出异金属掺杂与空位工程的协同策略,通过在硫化铜(CuS)中同时引入钴掺杂剂与钴空位,实现了电子浓度的精准调控,成功打破了上述权衡机制。研究发现,钴掺杂使CuS由p型转变为n型半导体,有效提升电子浓度,加速氧还原反应动力学;而钴空位的引入则抑制了载流子过量富集,优化*OOH吸附强度,促进H2O2脱附并抑制O–O键断裂。优化后的催化剂在1.0 M KOH溶液中表现出优异的二电子氧还原性能,H2O2产率达8.14 mol·g-1·h-1,选择性超过84%。将其集成至电芬顿体系后,对罗丹明B的降解效率接近100%,且经七次以上循环仍保持稳定。本研究通过协同调控半导体导电类型与表面吸附行为,为高效H2O2电合成提供了新的设计思路。

硕士研究生刘航宁、孙昌慧为该论文共同第一作者;王杰、马天翼、李鹏为该论文共同通讯作者。该研究受到国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目资助。