H2O2协助铜基催化剂激发新污染物表面裂解性能与供电子机制

源头水中存在着有毒的新污染物(ECs)和无毒的溶解性有机质(DOM),如何低耗高效地优先去除ECs是源头水深度净化的关键。为突破这一瓶颈,本研究将Cu、Al金属物种原位调控为具有表面贫富电子微区的双反应中心(DRCs)催化剂(CA-CN),并将其应用于去除水中微量ECs。研究表明：在微量H₂O₂的协助下,CA-CN对于多种微量新污染物都具有优异的降解性能,尤其是对于双酚A,在5 min内就可实现超80%的去除率;在配置了微量ECs的实际源头水体中实现了ECs的优先去除;一系列表征技术发现污染物作为电子供体通过π-π结构与催化剂表面的缺电子中心发生界面作用并传递电子,电子通过催化剂表面的C—O—M(金属物种)键桥传递至富电子中心,并活化吸附在此的过氧化氢和溶解氧;过氧化氢在整个过程中更重要的作用是触发降解ECs的链式反应。这些发现突破了传统源头水净化的瓶颈问题,为开发新型高效、低耗水净化工艺提供了方向。