Nature子刊：人造叶片的自循环类光芬顿系统: 太阳能-H2O2转换效率为1.46%!

高级氧化工艺(AOPs)是利用活性氧(ROS)净化水的有效途径，但在消耗性试剂的投入、活性氧的产生和载体的预处理中都存在高成本和步骤繁琐等问题。因此，寻找到真正高效、低成本和可持续的AOP具有重要意义。基于此，南京理工大学张侃、河海大学敖燕辉和延世大学Jong Hyeok Park等提出了一种基于人造叶片的自循环类芬顿系统，实现了废水的可持续处理。

在该项工作中，研究人员将SnO_2-x/BiVO₄/WO₃光电极和聚四氟乙烯(PTFE)改性Mo单原子催化剂/轻度还原氧化石墨烯涂层气体扩散电极(PTFE@Mo-SACs/mrG-GDE)组合(SnO_2-x/BiVO₄/WO₃||PTFE@Mo-SACs/mrG-GDE)。在AM 1.5 G照射下，该催化剂在含碳酸氢盐的电解液中实现了高效的H₂O₂生产(产率为0.77 μmol min^-1cm^-2)，对应于1.46%的无偏压太阳能-过氧化氢转换效率(SHyE)。

此外，生成的H₂O₂可以立即原位活化成主要的·OH、·O₂^–和¹O₂等；并且碳酸氢盐电解质中Mn(II)物种相应地被氧化成高价Mn(IV)物种，同时可以通过在阴极中将Mn(IV)物质还原为Mn(II)来回收Mn物质。因此，仅需要水、氧气和阳光的自循环过程在去除各种有机污染物方面表现出超过一个月的长期稳定性。总体而言，该项工作中的有效太阳能污水处理装置的设计有望激发其进一步的可持续应用，并突出了光电化学技术在从实验室到工业的废水治理应用中的可行性和可扩展性。

Self-cycled Photo-Fenton-like System Based on an Artificial Leaf with a Solar-to-H₂O₂ Conversion Efficiency of 1.46%. Nature Communications, 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-32410-0

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Nature子刊：人造叶片的自循环类光芬顿系统: 太阳能-H2O2转换效率为1.46%!

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