文献速递|南开大学ACB:石墨烯气凝胶支撑的单原子Co-N5位点诱导臭氧活化，实现增强型电过氧化物水净化

本研究针对电过氧（EP）水净化工艺在酸性条件下催化性能不佳的挑战，开发了一种锚定于三维石墨烯气凝胶（rGA）上的钴单原子催化剂（CoNC@rGA）。该催化剂具有独特的Co-N5配位结构，旨在高效活化臭氧以降解难处理的有机污染物如草酸（OA）。实验结果表明，CoNC@rGA/EP体系显著提升了草酸降解速率，较无石墨烯基底的催化剂提高了6.3倍，且性能优于多数已有研究。机理上，Co-N5位点协同电解产生的H₂O₂活化臭氧，生成以*O为主的活性氧物种（如¹O₂和•OH），从而高效分解污染物。理论计算进一步证实，该配位结构增强了O₃吸附并降低了关键反应步骤的能垒。在实际煤化工废水处理中，该催化剂也表现出优异的有机碳去除能力，为设计高效催化臭氧水处理技术提供了理论依据和新思路。