文献速递|浙江工业大学WR:通过Cu-O-Fe桥介导的热协同电子转移重定向了H₂O₂的活化途径

背景：传统异相芬顿类系统在处理高负荷污染物时，受限于过氧化氢活化效率低下及活性物种路径控制不佳，尤其在高浓度工业废水中表现不足。研究目的：本研究旨在通过将热能电子特性优化的双金属中心协同耦合，实现对H₂O₂活化路径的重构，以提高降解效率。研究团队利用密度泛函理论筛选尖晶石型CuFe₂O₄，其动态Cu-O-Fe桥作为电子重分布中心，驱动Cu向Fe的电子转移，维持氧化还原循环。在材料尺度上，该桥与过程尺度的热能协同，将反应路径从自由基主导转变为混合自由基/非自由基机制（非自由基贡献42.5%），在6分钟内实现1000 mg/L对乙酰氨基酚99.8%的去除效率，速率常数比基准体系高21倍。结论：研究表明，通过电子结构工程化的活性位点与外部能量输入结合，可智能调控高级氧化过程。该系统还展现出优异稳定性、低金属浸出率及复杂水相适应性，为精准高效的废水处理技术提供新蓝图。