上海交大龙明策团队ES&T 观点文章：如何准确评估过氧化物活化过程中催化剂的内在活性？

使用催化剂的非均相高级氧化工艺 (AOPs) 可以通过活化过氧化物前体（例如过氧化氢、臭氧和过一硫酸盐 (PMS)）产生活性氧 (ROS)，从而去除水中难降解的有机污染物。这些AOP不仅涉及污染物的吸附和降解，还涉及催化剂表面的氧化剂活化。人们普遍认为氧化剂浓度会影响有机污染物的去除效率，但很少考虑其对催化剂具体活性的影响。在这里，作者以基于PMS的AOP为例来说明如何更准确地评估催化剂的内在活性并优化PMS活化和工艺性能。

同位素标记技术

图文导读

Figure 1. Theoretical illustration (a) and reported data (b,c) for the effect of initial PMS concentrations on kSA. Symbols represent data and solid lines represent the model fitting.

研究意义

长期以来，AOPs 的催化剂一直是通过比较在一定氧化剂浓度下的污染物降解效率来筛选的，这是不准确的，并且可能具有误导性。在这里，作者建议催化剂活化过氧化物的内在活性可以通过k(SA) 与初始氧化剂（例如，PMS）浓度相比 的斜率来评估。导致更大斜率和更高活性的因素包括分离污染物吸附和氧化剂活化的活性位点，产生具有更高氧化电位的活性物质，以及增加催化剂和氧化剂之间的亲和力。因此，这种基于斜率的方法可以帮助比较不同催化剂的内在活性，确定不同应用的最佳初始氧化剂浓度，并提供对相关活化途径的深入了解。

文献信息

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Wei, Y.; Miao, J.; Alvarez, P. J. J.; Long, M. How to Accurately Assess the Intrinsic Activity of Catalysts in Peroxy Activation? Environ Sci Technol 2022, 56 (15), 10557-10559. 

DOI: 10.1021/acs.est.2c04032