文献速递|南开大学ACB:突破芬顿类反应中的扩散限制：利用局域化偶极子催化增强过一硫酸盐活化及定向去除污染物

本研究针对基于过一硫酸盐(PMS)活化的高级氧化工艺中自由基利用率低和水净化深度不足的问题，设计了一种钴掺杂W18O49(CWO)催化剂。研究背景在于传统芬顿类反应受扩散限制影响，难以高效降解污染物。研究目的旨在通过增强SO4•–的生成并缩短其与污染物的作用距离，突破扩散限制。研究结论表明，钴掺杂破坏了W18O49的电荷对称性，增强了局部偶极矩，促进了光生电子的定向迁移和*SO4的脱附，从而提高了SO4•–的产量。同时，偶极-偶极相互作用缩短了SO4•–与污染物的作用距离。在CWO体系中，卡马西平的降解速率常数是未掺杂WO体系的20倍。此外，构建的CWO@PVA-AL水凝胶系统在自然光照下对混合废水的COD去除率达92%，EE/O指标和生命周期评估结果证明了其实际应用潜力。该研究为高效、可持续的水净化技术提供了新策略。