环境与气候学院朱明山教授团队在Angewandte发表研究成果：超低剂量H₂O₂投加实现污染物长效降解
近日，环境与气候学院朱明山教授团队在国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition发表了题为“Ultralow H2O2-Triggered Electron Transfer over Single-Atom Iron Catalysts for Long-Term Recyclable Fenton-Like Reactions”的研究成果（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, doi.org/10.1002/anie.202523077），研究针对高级氧化工艺中氧化剂利用效率低下的瓶颈，提出了创新解决方案，为实现高效经济的水污染控制提供了重要技术支撑。
该研究设计了一种具有Fe─O─C构型的单原子铁/氧化石墨烯（Fe1-GO）催化剂，在可见光照射下，仅需投加微量过氧化氢（H2O2），即可实现污染物的高效降解和H2O2的原位再生。与传统芬顿及类芬顿工艺需持续投加高剂量H2O2不同，本研究提出的系统在仅使用2 mM H2O2，连续四个循环中对卡马西平（CBZ）的去除率均保持在95%以上，H2O2利用效率接近100%。实验结合DFT计算结果表明，H2O2在Fe1-GO表面触发Fe(IV)=O活性物种形成，促进污染物电子向活性中心转移，反应过程可同时实现H2O2的原位再生与自补充。
此外，课题组在Angewandte上系统综述了高级氧化过程中的过氧化物活化调控机制，探讨了通过晶场调控、配体工程与价态设计等手段调控活化材料自旋态策略，实现过氧化物高效活化（Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202500791）。
以上研究工作得到了环境与气候学院广东省环境污染与健康重点实验室和广东省水处理工艺与材料工程技术研究中心的支持，以及国家自然科学基金优秀青年科学基金的资助。
相关论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202523077
https://doi.org/10.1002/anie.202500791
责编：苏倩怡