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哈工大深圳李朝林团队ACB:压电促进Bi2Fe4O9纳米片活性位点(Fe2+)再生强化过硫酸盐活化
发布人:吴洁  发布时间:2022-04-22   浏览次数:10

  近日,实验室李朝林团队在Applied catalysisB: Environmental上发表了题为“Piezo-promoted regeneration of Fe2+ boosts peroxydisulfate activation by Bi2Fe4O9 nanosheets的研究论文(DOI: 10.1016/j.apcatb.2022.121330)。论文以铁酸铋(Bi2Fe4O9)压电催化剂为例,阐明了压电电子能有效促进压电材料活性位点再生,进而强化过二硫酸盐(PDS)活化性能的机理。DFT计算和实验研究证实了铁酸铋纳米片中Fe2+作为活性位点为PDS活化生成SO•− 4贡献电子,同时压电电子可以加速Fe2+的再生,从而获得了优异的催化活性。这项工作在原子尺度上提供了压电催化PDS活化机理的认识,有望促进基于压电催化的高级氧化工艺(AOPs)的高效发展。论文第一作者为苏闯建(博士生),通讯作者为李朝林教授、王文辉副研究员,通讯单位为城市水资源国家重点实验室。

  本工作通过以铁酸铋纳米片压电催化剂为例,揭示了其压电催化PDS活化过程中的催化位点、机理和压电电子的关键作用。理论计算和XPS分析表明, 铁酸铋纳米片中Fe2+活性中心通过提供电子将PDS分解生成SO4·-。此外,应力诱导的压电电场有利于铁酸铋纳米片中的电荷分离,产生的压电电子能促进Fe2+的再生,从而获得优异的PDS活化性能。本工作在原子尺度上为压电活化PDS的催化机理提供了认识,为进一步开发基于压电效应的AOPs提供了指导