Appl. Catal. B Environ.：有序Co氧化物的协同效应提高高级氧化过程中的催化活性

协同效应在许多环境/能源领域的催化剂设计中经常被使用，但是在废水修复中催化高级氧化过程（AOPs）发挥最大协同效应的机理和分子水平结构尚不清楚。近日，南京工业大学邵宗平教授和周嵬教授、中科院上海应用物理研究所Jing Zhou（共同通讯作者）等人报道了一种通过设计钙钛矿族RBaCo₂O_6-δ（R=镧系元素）的模型，在八面体配位（Co⁴⁺ oct）中的Co⁴⁺和锥体配位（Co³⁺ pyr）中的Co³⁺，证实了不饱和（Co³⁺ pyr）和金属（Co⁴⁺ oct）位点，对高效过氧单硫酸盐（PMS）活化的协同作用。

图1 催化示意图

通过X射线吸收光谱和理论计算结果表明，Co³⁺ pyr和Co⁴⁺ oct协同作用，促进了PMS的吸附和O-O键的断裂，进而促进Co³⁺/Co⁴⁺氧化还原循环生成自由基。

图2 Co⁴⁺ oct和Co³⁺ pyr在PMS活化的优势图

当Co³⁺ pyr/Co⁴⁺ oct的比例适当且分布有序时，Gd_0.5La_0.5BaCo₂O_5.75对污染物的降解表现出显著的催化活性，其催化性能优于以往报道的所有与Co⁴⁺有关的氧化物。该工作对合理设计高效的金属氧化物催化剂具有一定的指导意义。

图3 催化性能

Synergistic effects in ordered Co oxides for boosting catalytic activity in advanced oxidation processes. Appl. Catal. B Environ., 2021, DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120463.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2021.120463.

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Appl. Catal. B Environ.：有序Co氧化物的协同效应提高高级氧化过程中的催化活性

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