Spin‐State Switching Modulates Lewis Acidity in Ferrihydrite for Enhanced Phosphate Capture

铁酸盐 路易斯酸 吸附 磷酸盐 电子转移 无机化学 电子 未成对电子 配体(生物化学) 光化学 化学 材料科学 硫黄 催化作用 工作(物理) 组合化学 轨道能级差
作者
Xin Sheng,Fang Bian,Yu Li,Yangyang Li,Zhiwei Zhao,Li Li,Caisheng Li,Hui Shi,Penghui Shao,Liming Yang,Xubiao Luo,Wenxin Shi
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (9): e19105-e19105
标识
DOI:10.1002/adma.202519105
摘要

filling ≈0.983). Compared to pristine Fh, the HS S-Fh exhibits an elevated number of unpaired d electrons (2.36→3.45), thereby significantly increasing its Lewis acidity. Mechanistic studies reveal that improved electron transfer between P-O bonds and Fe centers, together with strengthened d-p orbital hybridization, promotes phosphate adsorption, resulting in a 146-fold improvement in adsorption kinetics. Remarkably, S-Fh continuous-flow reactor maintains ≈100% phosphate removal after treating over 1200 bed volumes of wastewater. This work emphasizes the crucial role of spin state in regulating Lewis acidity and provides a new design strategy for highly efficient adsorbents.
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