中国科大俞汉青院士团队：双底物协同催化实现高效水处理

主要观点总结

中国科大俞汉青院士、黄贵祥博士和莱斯大学Menachem Elimelech教授在Nature Water杂志上发表了题为“Dual-substrate synergistic catalysis for highly efficient water purification”的研究论文。该研究以苯酚和过硫酸盐为模型污染物和氧化剂，提出了基于双底物协同催化的高效水处理技术。该策略通过探究催化剂与各底物间的独立相互作用，实现了对两种底物活化过程的分别优化，两种催化剂间存在显著的协同效应。这项研究为绿色高效水净化提供了概念性突破，推动了复杂多相催化过程的机理探索与工艺优化。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景与目的

随着水处理领域的不断发展，高效活化双底物的催化剂设计成为关键。双底物协同催化策略旨在实现对两种底物活化过程的分别优化，以提高去污效率。

关键观点2: 研究方法与成果

本研究通过结合电化学测试，提出了一种双底物协同催化策略。实验和理论分析表明，两种催化剂间存在显著的协同效应，能够优先活化对应底物并降低界面电子转移阻力，从而大幅提升去污效率。

关键观点3: 研究意义与价值

该研究为通过灵活设计和机理探究实现绿色高效水净化提供了概念性突破，推动了复杂多相催化过程的机理探索与工艺优化。对于环境工程与科学领域的发展具有重要意义。

文章预览

近日，中国科大俞汉青院士、黄贵祥博士和莱斯大学Menachem Elimelech教授合作（共同通讯） 在Nature Water发表了题为“Dual-substrate synergistic catalysis for highly efficient water purification”的研究论文， 以苯酚和过硫酸盐为模型污染物和氧化剂，结合电化学测试，提出了基于双底物协同催化的高效水处理技术。 与传统高级氧化工艺相比，直接电子转移介导的非自由基氧化技术由于具有更高的污染物选择性和反应效率、更低的副产物生成倾向，在水处理领域受到广泛关注。 高效活化双底物（即污染物和氧化剂）的催化剂设计是触发直接电子转移反应的关键，但共存的底物间性质差异往往导致其难以协同优化。 图.  双底物协同催化（DSSC）体系机制示意图 本研究通过探究催化剂与各底物间的独立相互作用，提出了一种双底物协同催化策略，实现了对两种底物活化 ………………………………