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近日，遼寧大學(xué)化學(xué)院張蕾教授課題組在Applied Catalysis B: Environmental上發(fā)表了題為“Synchronous generation of H₂O₂ and high effective removal of inorganic arsenic/organoarsenic by visible light-driven cell”的研究論文（DOI: 10.1016/j.apcatb.2023.123549）。該期刊是SCI一區(qū)TOP、校A+期刊，影響因子22.1。同時(shí)，該文章已被邀請(qǐng)?jiān)凇恫牧峡茖W(xué)站》和《Environmental Advance》公眾號(hào)上宣傳推廣。  

【論文簡(jiǎn)介】  

環(huán)境殘余的無(wú)機(jī)砷和有機(jī)砷對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，光電化學(xué)催化原位產(chǎn)H₂O₂結(jié)合電芬頓快速氧化As(III）至低毒As(V)/降解有機(jī)砷并高效去除釋放的As(V)，是一種具有應(yīng)用前景的處理飲用水中砷污染的技術(shù)。在2e^- ORR H₂O₂生產(chǎn)中，如何設(shè)計(jì)高催化活性的光電陰極以提高O₂傳輸速率和利用率進(jìn)而獲得高濃度的H₂O₂，是目前急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)了一種Z-scheme NiFe₂O₄@ZnFe₂O₄空心球光催化劑，該催化劑具有優(yōu)異的可見(jiàn)光吸收和載流子分離的能力以及強(qiáng)氧化還原性能。基于此構(gòu)建具有不對(duì)稱(chēng)潤(rùn)濕度的Janus光電陰極，電極疏水層保持穩(wěn)定的儲(chǔ)氧能力，有效提高氧的有效傳輸及利用率；親水層提供了離子/電子傳輸界面，保證Janus電極的離子/電子導(dǎo)電性，從而大大提高H₂O₂生成量。此外，通過(guò)構(gòu)建Janus ‖ Fe 電池，實(shí)現(xiàn)在較低的電壓下光電催化原位產(chǎn)過(guò)氧化氫，并結(jié)合電芬頓高級(jí)氧化技術(shù)降解并去除砷污染物。    

【論文信息】    

Synchronous generation of H₂O₂ and high effective removal of inorganic arsenic/organoarsenic by visible light-driven cell. Applied Catalysis B: Environmental 343 (2024) 123549, DOI: 10.1016/j.apcatb.2023.123549.  

第一作者：孫燕 博士生  

通訊作者：張蕾 二級(jí)教授  

該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（52072164、52102104）和遼寧省“興遼英才計(jì)劃”創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目（XLYC1902066）支持。