中科院理化所张铁锐、西建大李旭恒和南洋理工大学Jong-Min Lee/孙运通合作Angew:不对称Fe-Te双原子对增强PMS活化

背景：药物和个人护理用品（PPCPs）作为持久性有机微污染物对环境构成严重威胁，过一硫酸盐（PMS）基高级氧化工艺（AOPs）虽能产生多种活性氧，但自由基半衰期短限制其与污染物接触。研究目的：开发一种新型不对称双原子催化剂（Fe-Te），通过调控电子分布和轨道杂化，诱导产生表面结合羟基自由基（surface-bound ·OH）路径，实现PMS的高效活化与PPCPs的降解。结论：研究成功构建了Fe-Te双原子催化剂，利用强p-d轨道杂化打破Fe位点电子对称性，促进电荷从Fe d轨道向Te p轨道转移，优化了电子密度分布。该催化剂在降解卡马西平时表现出卓越动力学常数（0.0831 min-1），分别是Fe和Te单原子催化剂的6.5倍和11.8倍，并具有高氧化剂利用率、低金属浸出率和优异稳定性。机理研究表明，p-d轨道耦合降低了PMS活化能垒，增强了Fe对氧物种的结合力，诱导产生并稳定表面结合态·OH，延长其表面停留时间，从而显著提高污染物降解效率。该策略为通过p-d轨道杂化调控高级氧化工艺中活性氧路径提供了新范式。