Unlocking Selective Peroxymonosulfate Activation via Tailored Electronic Engineering of Heteronuclear Diatomic Catalysts

异核分子 双原子分子 催化作用 材料科学 化学工程 化学物理 纳米技术 物理化学 工程物理 物理 核磁共振 有机化学 核磁共振波谱 化学 分子 工程类
作者
Yifei Wang,Xuedi Sun,Hao Wang,Yi‐Yang Wu,Peiyang Duan,Yuanhe Sun,Daming Zhu,Jingyu Sun,Meng Liu,Yanbiao Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (10) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202518051
摘要

Abstract Dual‐atom catalysts (DACs) with atomic precision remain pivotal for steering peroxymonosulfate (PMS) activation pathways, yet their development is hindered by synthetic universality gaps and elusive bimetallic synergy in governing reactive oxygen species (ROS) selectivity. Herein, a salt‐confinement strategy enables universal synthesis of cobalt‐based heteronuclear diatomic catalysts (CoM‐NC, M = Fe, Cu, Mn, Ni) anchored on nitrogen‐doped carbon (NC), where electronic‐structure engineering unlocks switchable ROS generation. Crucially, heterometal engineering facilitates precise electronic structure modulation of the CoM‐NC active centers, achieving adaptive control over selective PMS activation. The intermediate electronegativity induces ultrastrong Co‐Fe coupling (ICOHP = −0.97 eV for Fe─O bonds—1.2–1.9 fold stronger than Co─O in other CoM‐NC), reducing singlet oxygen ( 1 O 2 ) formation barriers by 28–78% and achieving near‐exclusive selectivity (>99%) toward electron‐rich pollutants oxidation. Among all tested catalysts, the CoFe–NC demonstrates superior performance, achieving a k obs of 1.54 min −1 for carbamazepine degradation—over 11‐fold higher than that of CoNi–NC. This work uncovers the electronic‐level synergy mechanism dictating selective 1 O 2 generation in DACs/PMS systems, providing critical insights for the rational design of high‐performance diatomic catalysts for advanced oxidation processes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
hjwwz26完成签到,获得积分10
刚刚
陈陈陈应助曼陀罗华采纳,获得10
刚刚
zlt完成签到,获得积分10
1秒前
筑天完成签到,获得积分10
1秒前
宜菏完成签到,获得积分10
1秒前
tianxiangning完成签到,获得积分10
1秒前
舒心访文完成签到,获得积分10
2秒前
上上签完成签到,获得积分10
2秒前
心斋完成签到,获得积分10
3秒前
WSY完成签到 ,获得积分10
4秒前
LL完成签到 ,获得积分10
4秒前
森林木完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
酷波er应助Swait采纳,获得10
5秒前
5秒前
tianxiangning发布了新的文献求助10
5秒前
Pt-SACs发布了新的文献求助10
6秒前
5433完成签到 ,获得积分10
6秒前
hhhhh完成签到,获得积分10
7秒前
张张完成签到 ,获得积分20
7秒前
小黑完成签到,获得积分10
7秒前
鸢一折纸完成签到,获得积分10
8秒前
小植发布了新的文献求助10
8秒前
追寻迎夏完成签到,获得积分10
8秒前
Xuech完成签到,获得积分10
9秒前
星星发布了新的文献求助10
10秒前
LLLLL完成签到,获得积分10
10秒前
奇异果果完成签到 ,获得积分10
10秒前
LEO2025完成签到,获得积分10
11秒前
拉长的秋白完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
活泼的大船完成签到,获得积分0
12秒前
泡泡泡芙完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
yo一天完成签到,获得积分10
14秒前
多肉丸子完成签到,获得积分10
15秒前
高乐多完成签到,获得积分10
15秒前
NiNi完成签到,获得积分10
16秒前
qqs完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6262879
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084921
关于积分的说明 16892217
捐赠科研通 5333395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839014
邀请新用户注册赠送积分活动 1816451
关于科研通互助平台的介绍 1670192