哈工大（深圳）李朝林、王文辉团队CEJ：Bi2Fe4O9纳米片压电催化高效活化分子氧的见解——活性位点和机理

　　近日，哈尔滨工业大学（深圳）李朝林、王文辉团队在Chemical Engineering Journal上发表了题为“Insights into highly efficient piezocatalytic molecule oxygen activation over Bi₂Fe₄O₉: active sites and mechanisms”的研究论文(DOI: 10.1016/j.cej.2022.139300)。论文第一作者为博士生苏闯建，通讯作者为李朝林教授，通讯单位为城市水资源与水环境国家重点实验室。

　　论文从活化位点和催化机理角度阐述了铁酸铋（Bi₂Fe₄O₉）高效压电催化活化分子氧的见解。压电电子还原分子氧生成的O₂^•-和压电空穴是Bi₂Fe₄O₉压电催化降解有机污染物的主要活性物种。进一步的理论计算和XPS分析表明，Fe²⁺位点作为活化中心通过提供电子将吸附的分子氧活化生成O₂^•-降解有机污染物，而压电电子可以通过还原Fe³⁺加快Fe²⁺的再生，从而获得优异的压电催化活性。这项工作在原子尺度上提供了压电催化活化分子氧的活性位点和催化机理的认识，有望促进用于环境净化的更加高效的压电催化剂的开发。

　　本工作以Bi₂Fe₄O₉压电催化剂为例，揭示了其压电催化活化分子氧的活性位点及催化机制。理论计算和XPS分析表明，Fe²⁺作为活性位点通过提供电子将分子氧活化生成O₂^•-，同时伴随Fe²⁺转化为Fe³⁺。压电电子可以通过还原Fe³⁺加快Fe²⁺的再生，从而获得优异的压电催化活性。本工作在原子尺度上为活化分子氧的活性位点和压电催化机理提供了认识，为进一步开发更加高效的压电催化剂提供了指导。