哈尔滨工业大学马军院士团队吕东伟课题组WR：双活性位点催化膜实现表面原子氧位点依赖演化，助力高效净水

本文研究了哈尔滨工业大学马军院士团队吕东伟课题组在Water Research上发表的工作。背景：催化臭氧氧化技术用于去除水中微污染物，但关键中间体表面原子氧(*O)的演化机制不明确，且自由基与非自由基路径的协同调控需要深入理解。研究目的：通过构筑具有双活性位点（Co-Nx位点和氧空位）的MOF衍生中空纤维催化膜，揭示*O在不同位点上的依赖演化规律，实现高效净水。结论：研究发现，臭氧在氧空位和Co-Nx位点上被活化为*O，但演化路径不同：氧空位上的*O稳定吸附，通过非自由基路径降解污染物；Co-Nx位点上的*O更易转化为羟基自由基（•OH），通过自由基路径降解。这种协同机制使催化膜对有机微污染物去除率高（如阿特拉津去除率82%，表观速率常数0.34 s-1），且对无机离子和天然有机质有良好耐受性。在实际江水和二级出水中仍保持80%以上去除率，且循环稳定性优异。该研究为表面原子氧演化机制提供了新理论，为高性能催化膜设计提供了思路。