近期，188bet足球環境科學與工程系在非均相過硫酸鹽氧化技術去除有機污染(ran)物方面取得進展(zhan)。提出了一種(zhong)雙(shuang)底物協同(tong)催化（DSSC）策略(lve)，通(tong)過將(jiang)氧化劑和(he)污染物分別置于(yu)雙(shuang)室原電(dian)池的(de)兩個腔室中(zhong)，實現了雙(shuang)底物端不同(tong)催(cui)化劑之間(jian)的(de)協同(tong)催(cui)化效(xiao)果，在綠色高效(xiao)水處理方(fang)面展現出良(liang)好的(de)應用潛力。相關研究結果以“Dual-Substrate Synergistic Catalysis for Highly Efficient Water Purification”為(wei)題，于2025年3月在Nature Water (10.1038/s44221-025-00400-3)發(fa)表。

非均相過硫酸鹽氧化(hua)(hua)技術可高效選擇性(xing)去除含富電子基團的芳香(xiang)族有機微(wei)污染(ran)物(wu)。前期研究表明，污染(ran)物(wu)和(he)氧化(hua)(hua)劑這兩(liang)種底物(wu)均需要(yao)在催(cui)化(hua)(hua)劑表面發(fa)生吸附活化(hua)(hua)，進而發(fa)生兩(liang)者之間的直接電子轉移。然而，同(tong)時針(zhen)對兩(liang)種底物(wu)進行催(cui)化(hua)(hua)位點的特異性(xing)設(she)計和(he)優化(hua)(hua)存在困難。針(zhen)對該問(wen)題，本工(gong)作提出了一種雙底物(wu)協同(tong)催(cui)化(hua)(hua)（DSSC）策略。以過二硫酸鹽(yan)（PDS）和酚類污(wu)染物為(wei)氧化(hua)劑和污(wu)染物代表，選取CuO和碳納米管(guan)（CNT）作(zuo)為模式(shi)催化(hua)劑，通過將(jiang)氧化(hua)劑和(he)(he)污(wu)染物分別置于(yu)雙室原電池的兩個腔室中，實(shi)現了(le)雙底物端不同催化(hua)劑之間(jian)的協(xie)同催化(hua)效(xiao)果。實(shi)驗和(he)(he)理(li)論計算揭示了(le)CuO和CNT分(fen)別有利(li)于污(wu)染物(wu)和(he)氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)的吸附活化(hua)(hua)及其界面電子轉移，從而顯著提升反應效率。該體(ti)系通過直接(jie)氧(yang)化(hua)(hua)轉移過程(cheng)高(gao)效去除污(wu)染物(wu)，氧(yang)化(hua)(hua)劑(ji)消(xiao)耗量低（僅為(wei)污(wu)染物(wu)濃度的1.6倍），無需(xu)向待處理水中添加化(hua)學試劑(ji)，展現出良好的應用潛(qian)力。DSSC策略在綠色高效水處理方(fang)面取得進展(zhan)，對復雜非均相催化過(guo)程的靈活(huo)設計和(he)機理研究具(ju)有(you)重要指導意(yi)義(yi)。

圖. 雙底物協同催化(hua)（DSSC）體系機制(zhi)示意圖

該(gai)工作(zuo)得到了國家自然科學基金項目的(de)支(zhi)持。

論文鏈接：//www.nature.com/articles/s44221-025-00400-3