昆明理工大学宁平团队王向宇课题组CEJ | nZVI的纳米限域生长缓解了类芬顿催化中铁离子浸出和氧化剂利用率低的难题

本研究针对传统Fenton反应中铁离子易浸出和氧化剂利用率低的问题，开发了一种螯合辅助共组装策略制备氮掺杂碳纳米管封装纳米零价铁（Fe0@NCNTs）的纳米限域催化剂。通过三聚氰胺和1,10-菲咯啉的协同作用，成功构建了具有核壳结构的纳米管，有效抑制了铁离子的浸出（循环实验铁浸出<16μg/L），并将过氧单硫酸盐利用效率提升50%以上。实验表明该催化剂在宽pH范围（3.0-11.0）内对双酚A降解率超过90%，并通过密度泛函理论计算揭示了纳米限域增强电子金属-载体相互作用，促进非自由基（单线态氧和电子转移）主导的降解机制。该研究为解决类芬顿催化中的关键瓶颈提供了新思路。