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

　　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。