Single-Atom Cobalt Catalysts Encapsulating Cobalt Nanoparticles with Built-In Electric Field for Ultrafast and Lasting Peroxymonosulfate Activation

催化作用 纳米颗粒 化学 超短脉冲 Atom(片上系统) 材料科学 化学工程 纳米技术 无机化学 有机化学 计算机科学 物理 激光器 工程类 光学 嵌入式系统
作者
Haiyan Zou,Haitao Wang,Hongqi Sun,Wenshuang Sun,Shuangjiang Luo,Tielong Li,Xiaoguang Duan,Sihui Zhan
出处
期刊:ACS ES&T water [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsestwater.3c00774
摘要

Cobalt single-atom catalysts (Co-SAs) are rising stars in persulfate chemistry for their well-defined coordination, reduced metal usage, and exceptional activity. However, the simultaneous formation of cobalt nanoparticles (Co-NPs) with Co-SAs raises questions about their complex interplay and synergy in catalysis. In this study, we synthesized Co-SAs-encapsulated Co-NPs (CoNP@NC/Co-SA) using the laser-induced carbonization strategy of high entropy synthesis technology. The results show that 93.23% of phenol can be removed in 15 min and 91.60% in 3 min in the CoNP@NC/Co-SA/PMS system. Simulation results showed that Co-NPs fine-tune the electronic structure of Co-SA sites, optimizing PMS adsorption and activation to generate confined reactive species. The surface-activated PMS-catalyst complex directly attacked adsorbed pollutants on the catalyst surface via an electron-transfer regime. CoNP@NC/Co-SA catalyzes PMS oxidation through a nonradical pathway with high selectivity toward target organics. The findings emphasize the synergistic effect of Co-SAs and Co-NPs in promoting Fenton-like catalysis, enlightening the rational design of advanced composite materials via synergistic molecular and interfacial engineering for fast and long-lasting catalytic oxidation. At the same time, this work provides insights into the electronic structure regulation of metal centers at the atomic level.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
yt完成签到,获得积分10
刚刚
闪闪的宛海关注了科研通微信公众号
2秒前
现代笑珊发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
占一手发布了新的文献求助30
4秒前
朽木发布了新的文献求助10
6秒前
9秒前
lbx完成签到,获得积分10
10秒前
li发布了新的文献求助10
13秒前
17秒前
19秒前
Dxy-TOFA发布了新的文献求助10
22秒前
Maxwell关注了科研通微信公众号
25秒前
大方博涛完成签到,获得积分10
26秒前
Yang发布了新的文献求助10
27秒前
li完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
30秒前
酷波er应助cwl采纳,获得10
31秒前
chanyi完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
34秒前
chanyi发布了新的文献求助10
34秒前
酷波er应助霸气的枕头采纳,获得10
37秒前
研友_ZGR0jn发布了新的文献求助10
38秒前
ff发布了新的文献求助10
38秒前
隐形曼青应助lllllllaaaaa采纳,获得10
44秒前
45秒前
46秒前
46秒前
霸气的枕头完成签到,获得积分10
47秒前
HollyDDD发布了新的文献求助10
47秒前
48秒前
649286117发布了新的文献求助10
49秒前
共享精神应助ff采纳,获得10
50秒前
石幻枫发布了新的文献求助10
50秒前
50秒前
三柘发布了新的文献求助10
51秒前
星际发布了新的文献求助10
54秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 800
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 460
Wisdom, Gods and Literature Studies in Assyriology in Honour of W. G. Lambert 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2394074
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2097914
关于积分的说明 5286344
捐赠科研通 1825393
什么是DOI,文献DOI怎么找? 910154
版权声明 559943
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 486433