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ACS Nano：東華大學(xué)劉艷彪團(tuán)隊(duì)在在流體電催化領(lǐng)域取得新進(jìn)展

來源：東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 2023-06-30

導(dǎo)讀：近日，我院劉艷彪教授課題組在流體電催化領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“A General Strategy to Synthesize Fluidic Single Atom Electrodes for Selective Reactive Oxygen Species Production”為題發(fā)表在《ACS Nano》（美國化學(xué)會(huì)納米）期刊上。

目前報(bào)道的氧還原電催化劑大多需要貴金屬催化劑，具有能耗高、效率低和選擇性差等弊端。選擇性吸附回收水中高毒性重金屬離子并原位制備成單原子電催化劑可實(shí)現(xiàn)污染物去除和資源化利用的雙贏。

基于此，劉艷彪教授團(tuán)隊(duì)提出了一種N配位重金屬單原子基流體電極的通用制備策略。在電催化體系中，N配位有效調(diào)控了CrN₄/MXene電極表面Cr–O₂^?–中間體的解吸過程，從而促進(jìn)選擇性生成活性氧物種（¹O₂）。同時(shí)，¹O₂能高效降解水中的富電子有機(jī)污染物。這項(xiàng)工作為重金屬和有機(jī)污染物的治理提供了基于吸附、電催化和膜分離技術(shù)的高效集成體系。

(CrN₄/MXene電極的結(jié)構(gòu)表征)

(CrN₄/MXene電催化O₂產(chǎn)¹O₂的性能測(cè)試）

（電催化產(chǎn)¹O₂機(jī)理表征）

本體系設(shè)計(jì)了一種新型高效的流體電催化反應(yīng)體系，通過N配位有效調(diào)控重金屬單原子基流體電極選擇性電催化O₂到¹O₂。本研究成果基于“以廢制廢”理念，有望為高效水凈化系統(tǒng)的研發(fā)和運(yùn)行提供借鑒和參考。

本文第一作者為環(huán)境學(xué)院20級(jí)博士生靳麗敏，劉艷彪教授為唯一通訊作者，東華大學(xué)為唯一通訊單位。

原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04521

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ACS Nano：東華大學(xué)劉艷彪團(tuán)隊(duì)在在流體電催化領(lǐng)域取得新進(jìn)展

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