環(huán)境催化技術(shù)被認(rèn)為是理想的環(huán)境污染治理技術(shù)，對(duì)推動(dòng)我國(guó)大氣和水環(huán)境修復(fù)及生態(tài)平衡的發(fā)展至關(guān)重要。環(huán)建學(xué)院張曉東副教授長(zhǎng)期致力于光/熱/Fenton等綠色催化技術(shù)的研究，通過設(shè)計(jì)各類高效納米級(jí)環(huán)境功能型材料，系統(tǒng)地用于氣相及液相有機(jī)污染物的深度礦化，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境污染物的處理與資源化。近期，張曉東副教授在催化降解氣/液相有機(jī)污染物領(lǐng)域的材料設(shè)計(jì)研發(fā)及污染物降解機(jī)理探究方面取得了一系列創(chuàng)新性成果。

在光催化降解VOCs領(lǐng)域，張曉東副教授針對(duì)UiO-66中光生電子的配體-金屬電荷轉(zhuǎn)移躍遷并不令人滿意等問題，證明了通過Zr-P鍵提供的原子級(jí)電子傳輸通道，增強(qiáng)UiO-66中的Zr原子向黑磷的電荷轉(zhuǎn)移；通過原位紅外技術(shù)與色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等表征手段，闡明甲苯與鄰二氯苯在該體系下的降解機(jī)制。相關(guān)研究成果以“穩(wěn)定黑磷封裝在多孔網(wǎng)狀UiO-66中促進(jìn)電荷轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)光催化氧化甲苯和鄰二氯苯：性能、降解路徑和機(jī)理”（Stable black phosphorus encapsulation in porous mesh-like UiO-66 promoted charge transfer for photocatalytic oxidation of toluene and o‐dichlorobenzene: Performance, degradation pathway, and mechanism）為題發(fā)表在國(guó)際高水平期刊《ACS 催化》（ACS Catalysis，DOI：10.1021/acscatal.2c01375，中科院大類一區(qū)）上。

BP-UiO的光催化反應(yīng)機(jī)制

在催化氧化VOCs領(lǐng)域，因反應(yīng)條件復(fù)雜，單原子或簇催化劑的失活對(duì)其實(shí)際應(yīng)用構(gòu)成了重大挑戰(zhàn)。張曉東副教授與材化學(xué)院徐京城助理研究員、上海交通大學(xué)崔立峰教授合作，制備出超低Pd負(fù)載（0.05 wt%）的Pd-UiO-66表現(xiàn)出優(yōu)異的催化甲苯活性和抗水（10.0 vol%）性；并證明了Pd物種的協(xié)同效應(yīng)是Pd-U-H-O催化劑優(yōu)異活性及穩(wěn)定性的主要因素。相關(guān)研究成果以“調(diào)節(jié)UiO-66中的Pd物種增強(qiáng)甲苯催化降解：Pd物種的協(xié)同作用”（Boosting toluene oxidation by the regulation of Pd species on UiO-66: Synergistic effect of Pd species）為題發(fā)表在國(guó)際高水平期刊《催化學(xué)報(bào)》（Journal of Catalysis，DOI: 10.1016/j.jcat.2022.06.015，中科院大類一區(qū)）上。

Pd-UiO-66的反應(yīng)機(jī)制

在類Fenton催化降解液相污染物領(lǐng)域，張曉東副教授與環(huán)建學(xué)院楊一瓊副教授合作，制備三種不同陰離子來源合成的普魯士藍(lán)類似物。研究結(jié)果證明類Fenton催化性能可以通過調(diào)節(jié)表面活性電子結(jié)構(gòu)而得到明顯的提高，并且碳酸氫鹽可以通過減弱過硫酸鹽的鍵解離來促進(jìn)有機(jī)物的降解。相關(guān)研究成果以“電子結(jié)構(gòu)調(diào)控和碳酸氫鹽強(qiáng)化Co-Co PBA類芬頓反應(yīng)性能”（Electron structure modulation and bicarbonate surrounding enhance Fenton-like reactions performance of Co-Co PBA）為題發(fā)表在國(guó)際高水平期刊《危險(xiǎn)材料雜志》（Journal of Hazardous Materials，DOI: 10.1016/j.jhazmat.2022.129372，中科院大類一區(qū)）上。

Co-Co PBA的類Fenton催化降解PNP的主要反應(yīng)機(jī)制

在光催化降解液相污染物領(lǐng)域，張曉東副教授與環(huán)建學(xué)院劉寧副教授、上海大學(xué)唐量教授合作，通過簡(jiǎn)單的溶劑熱法在MIL-88B(Fe)前驅(qū)體上制備了幾種新型鐵基復(fù)合材料，并將其應(yīng)用于過硫酸鹽（PS）活化劑和光催化劑，以協(xié)同去除水中的布洛芬（IBP）。該研究為合理設(shè)計(jì)ReSFe以及SnSFe復(fù)合材料作為光輔助芬頓型催化劑提供了一種新方法，在廢水處理中具有潛在應(yīng)用。相關(guān)研究成果以“ReS2/MIL-88B(Fe)可見光催化活化過硫酸鹽高效降解布洛芬的研究：實(shí)驗(yàn)和理論研究相結(jié)合”（Insights into the photocatalytic activation persulfate by visible light over ReS2/MIL-88B(Fe) for highly efficient degradation of ibuprofen: Combination of experimental and theoretical study）為題發(fā)表在國(guó)際高水平期刊《分離和純化技術(shù)》（Separation and Purification Technology，DOI: 10.1016/j.seppur.2022.121545，中科院大類二區(qū)）上；相關(guān)研究成果還以“SnS2/MIL-88B(Fe) Z型異質(zhì)結(jié)在可見光輔助下激活過硫酸鹽以增強(qiáng)降解布洛芬”（Visible-light-assisted persulfate activation by SnS2/MIL-88B(Fe) Z-scheme heterojunction for enhanced degradation of ibuprofen）為題發(fā)表在國(guó)際高水平期刊《膠體和界面科學(xué)雜志》(Journal of Colloid And Interface Science，DOI: 10.1016/j.jcis.2022.06.099，中科院大類一區(qū))上。

ReSFe-0.2/PS/light體系中可能的催化機(jī)制

SnSFe-0.5/PS/Vis體系中可能的催化機(jī)制

論文鏈接：

1. https://doi.org/10.1021/acscatal.2c01375

2. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2022.06.015

3. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2022.129372

4. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2022.121545

5. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2022.06.099

供稿：環(huán)建學(xué)院