Advances in Atomically Dispersed Metal and Nitrogen Co‐Doped Carbon Catalysts for Advanced Oxidation Technologies and Water Remediation: From Microenvironment Modulation to Non‐Radical Mechanisms

过硫酸盐 催化作用 单线态氧 纳米技术 环境修复 材料科学 杂原子 碳纤维 金属 电子转移 化学 光化学 氧气 生物 有机化学 生态学 冶金 复合材料 污染 复合数 戒指(化学)
作者
Wenjie Ma,Xiaohui Ren,Jiahao Li,Shuai Wang,Xinyu Wei,Na Wang,Yunchen Du
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (22): e2308957-e2308957 被引量:39
标识
DOI:10.1002/smll.202308957
摘要

active sites and fantastic catalytic activities in advanced oxidation technologies (AOTs) for water remediation. However, precisely tailoring the microenvironment of active sites at atomic level is still an intricate challenge so far, and understanding of the non-radical mechanisms in persulfate activation exists many uncertainties. In this review, latest developments on the microenvironment modulation strategies of atomically dispersed M-N-C catalysts including regulation of central metal atoms, regulation of coordination numbers, regulation of coordination heteroatoms, and synergy between single-atom catalysts (SACs) with metal species are systematically highlighted and discussed. Afterwards, progress and underlying limitations about the typical non-radical pathways from production of singlet oxygen, electron transfer mechanism to generation of high-valent metal species are well demonstrated to inspire intrinsic insights about the mechanisms of M-N-C/persulfate systems. Lastly, perspectives for the remaining challenges and opportunities about the further development of carbon-based SACs in environment remediation are also pointed out. It is believed that this review will be much valuable for the further design of active sites in M-N-C/persulfate catalytic systems and promote the wide application of SACs in various fields.
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