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Atomic H* Production Amplified by Precisely Tailored Ag–Pt Dual-Atom Synergy: Crucial Roles in 6PPD Detoxification for Water Purification

戒毒(替代医学) 光激发 化学 电子转移 生态毒性 光化学 催化作用 水处理 羟基自由基 环境毒理学 过程(计算) 纳米技术 静电 饮用水净化 环境化学 Boosting(机器学习)
作者
Yue Xie,Chao Zhang,Luming Wei,Shibo Zhu,Shuna Fu,Wenjie Mai,Yiyun Xie,Xinzhi Wang,Wanbing Zheng,Zihan Shen,Junxing Liu,Harald Horn,Mingzhi Huang,Han-Qing Yu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:60 (12): 9609-9622
标识
DOI:10.1021/acs.est.5c13091
摘要

N-(1,3-Dimethylbutyl)-N′-phenyl-p-phenylenediamine (6PPD) forms the highly toxic quinone analogue 6PPD-Q during the Fenton processes, posing risks to aquatic organisms and humans. To bridge this gap, we optimally designed Ag–Pt dual-atom catalysts (DACs) that harness visible-light-induced interfacial charge transfer to enhance atomic H* generation, thereby directing 6PPD detoxification through direct hydrogenation of benzene rings (to terminate 6PPD-Q formation) and selective enhancement of hydroxyl radical (•OH) activation in a Fenton-like process. Multiple lines of evidence demonstrated that photoexcitation enables directional electron transfer from Ag to Pt, boosting the generation of atomic H*, a single-electron donor that spontaneously activates a Fenton-like process without secondary pollution, selectively facilitating •OH generation for further 6PPD detoxification. Intermediate identification and ecotoxicity assessment reconfirmed 6PPD detoxification without 6PPD-Q accumulation. This study offers mechanistic insights into DAC-enhanced atomic H* generation under visible light and achieves complete detoxification of 6PPD within the Fenton-like process.
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