作者：龙䘵璐 审稿：黄成毅
近日，我校环境学院研究论文“Micro-mechanism of multi-pathway activation peroxymonosulfate by copper-doped cobalt silicate: The dual role of copper”（铜掺杂硅酸钴多途径活化过一硫酸盐的微观机制：铜的双重作用）在环境催化领域国际顶级期刊Applied catalysis B: Environment（中科院1区TOP，IF=19.503）上发表。
以前的研究表明，在过渡金属氧化物/PMS体系中，由于协同效应，双金属催化剂往往对PMS表现出更优异的催化性能。作为另一常见的过渡金属催化剂，金属硅酸盐体系对PMS优异的催化性能已被证实，但该体系中双金属的协同作用和协同机理却被忽视。基于过一硫酸盐（PMS）的高级氧化工艺在处理难降解有机污染物方面显示出巨大的潜力，因此，该研究通过在硅酸钴中掺杂Cu制备了双金属硅酸盐。通过评价其活化PMS降解四环素的性能，明确了Co和Cu在硅酸盐中的协同作用。进一步深入分析协同机理发现Cu掺杂同时促进了自由基途径和非自由基途径。值得注意的是，从微观机制的角度来看，Co是催化PMS的唯一活性位点。Cu掺杂通过与Co的电子转移来增强自由基途径而不直接参与PMS的活化。此外，Cu掺杂还形成了更多的氧空位，增强了非自由基途径。该研究成果揭示了硅酸盐中双金属的协同效应和协同机制，为双金属硅酸盐催化剂的开发提供了理论基础。
四川农业大学青年教师龙琭璐为该论文第一作者，硕士研究生苏琳琳为并列第一作者，龙琭璐讲师和杨刚教授为通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金和四川省科技厅等项目的资助。
铜掺杂硅酸钴活化过一硫酸盐机理示意图 铜掺杂硅酸钴透射电子显微镜图像