【摘 要】
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纳米结构的碳材料作为O2和H2O2还原的催化剂在环境、燃料电池、和精细化工等领域展现了广泛的应用前景1.发展低成本、简便和绿色的合成方法是实现其广泛应用的关键和瓶颈
【机 构】
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中国科学院高能物理研究所,北京市石景山区玉泉路19号乙院,100049
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纳米结构的碳材料作为O2和H2O2还原的催化剂在环境、燃料电池、和精细化工等领域展现了广泛的应用前景1.发展低成本、简便和绿色的合成方法是实现其广泛应用的关键和瓶颈.本研究通过腐殖酸-铁与碳纳米管的C=C配位合成了结构稳定的碳纳米管基“三明治”复合物(HA/Fe-CNT).HA/Fe-CNT复合物具有较高的O2和H2O2催化还原活性.实验和理论计算研究表明,该复合物具有四面体和八面体结构的O/N-Fe-C催化活性中心,有利于O2的吸附.此外,碳纳米管C原子的 π*轨道和Fe3d轨道的杂化诱导了碳纳米管碳原子的电荷离域,加速了界面铁介导的电子转移反应(C-Fe-O2),从而加速了氧的还原动力学.HA/Fe-CNT异相催化剂可用于催化氧化降解水环境中酚红和双酚A有机污染物,催化反应速率常数为0.47/min,是传统异相催化剂催化反应速率常数的10-100倍.
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