南京师范大学Yang, Shaogui与许晨敏等学者合作发表Applied Catalysis B: Environmental（IF=22！）：通过表面硫化调节Fe3C基催化剂的电子结构，促进H2O2活化
论论资讯 ｜ 2024-04-24 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Modulating the electronic structures of Fe<sub>3</sub>C-based catalyst by surface sulfidation to facilitate H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> activation
Sun D.; Wu L.; Zhong Q.; Ri K.; Abbas S.A.; Yang S.; Xu C.; Ding S.; Liu Y.; Xu Z.; Qi C.; He H.; Li S.; Sun C.
Published：2024-09-15
DOI：10.1016/j.apcatb.2024.124076
研究背景
在当今社会，环境污染和废水处理是备受关注的问题。然而，传统的废水处理方法存在效率低、成本高等问题，需要更多创新性的解决方案。
研究内容
一项最新研究发现，通过表面硫化处理，可以调控铁基催化剂的电子结构，从而提高其活性。研究采用Fe<sub>3</sub>C为基础催化剂，经过硫化处理后，对乙酰氨基酚（APAP）的去除率从27.1%提高到100%，APAP的降解速率常数k<sub>obs</sub>增加了5.44倍。硫化处理提高了H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的利用率，并改善了活性物种的生成。理论计算表明，硫化处理增加了Fe位点的电子密度，降低了d带中心和费米能级之间的带隙，促进了电子转移和H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的活化。硫化处理后，H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>的裂解位置由O-H变为O-O，进一步证实了•OH的生成增加。这些结果阐明了硫化对于异质芬顿催化剂的促进作用，并提供了改善催化剂性能和污染物去除的策略。
研究意义
这项研究的创新之处在于通过硫化处理调控催化剂的电子结构，提高了其活性，为废水处理领域带来了新的思路和方法。这一发现有望改善环境治理技术，提高废水处理效率，为解决环境污染问题提供了新的可能性。
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