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       近期，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系開發(fā)了高級氧化水處理新材料，研究成果以“Crystallinity engineering for overcoming the activity-stability tradeoff of spinel oxide in Fenton-like catalysis”為題，發(fā)表于Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America（2023, 120 (15): e2220608120）。

       如何實現(xiàn)水中難降解有機物的高效、選擇性氧化是水污染控制技術(shù)當(dāng)前面臨的重要挑戰(zhàn)，而催化劑的優(yōu)化構(gòu)建是實現(xiàn)技術(shù)突破的關(guān)鍵。目前人們在催化劑的活性與選擇性提升方面已取得了重要進展并顯著提高了污染物降解效率，但在水處理過程中仍普遍存在氧化中間產(chǎn)物在催化劑表面累積而導(dǎo)致活性下降的問題，成為了限制其實際環(huán)境應(yīng)用的一個關(guān)鍵瓶頸。針對這一問題，李文衛(wèi)團隊與應(yīng)用化學(xué)系洪勛副教授合作，提出了通過對尖晶石氧化物進行部分非晶化處理調(diào)控其界面?zhèn)髻|(zhì)與催化反應(yīng)過程的新策略，構(gòu)建了具有高活性的晶相-非晶相界面，通過表面限域自由基反應(yīng)與直接氧化途徑的協(xié)同實現(xiàn)了對污染物的高效富集和氧化降解，展現(xiàn)出可媲美單原子催化劑的超高污染物降解活性與選擇性。在實際廢水處理過程中，其氧化劑利用率與長期運行穩(wěn)定性也顯著優(yōu)于其他同類催化劑材料。該研究為突破高級氧化體系中非均相催化劑的活性-穩(wěn)定性權(quán)衡限制提供了有效的調(diào)控策略，為進一步推動選擇性氧化水處理技術(shù)的實際應(yīng)用提供了技術(shù)支撐。

       金屬氧化物結(jié)晶度與非均相類芬頓反應(yīng)途徑的構(gòu)效關(guān)系

       該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、科技部重點研發(fā)計劃等項目的支持，同時感謝上海同步輻射光源和中科大超算中心支持。