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隨著人口增長，對清潔水的需求不斷增加，但天然水中含有的污染物（ECs）危害人體健康，需要處理之后才能得以利用。然而天然水中高濃度鹽阻礙了污染物的去除，阻礙廢水處理。基于此，近日廣州大學呂來教授等人報道了一種具有獨特陽離子-π結構的穩定鐵錨碳催化劑FOFNC，并將其用于高鹽度條件下的水自凈。在高鹽度（100 mM）條件下，無需任何外部能量輸入，ECs的消除率提高了約32倍，解決了高鹽度廢水處理中資源和能源消耗的瓶頸問題。

VASP解讀

通過DFT計算優化了催化劑表面H₂O和雙酚A的不同吸附模型，然后計算了吸附能（E_ad）。在表面C和Fe位點，雙酚A和H₂O的E_ad均為負值，說明FOFNC具有親水性。雙酚A在Fe和C位點上的E_ad分別為-1.759 eV和-1.415 eV，表明雙酚A更容易吸附在Fe位點上。因此，雙酚A的惰性電子可分別通過ERC和EPC周圍的陽離子-π和π-π相互作用轉移到催化劑表面。在NO₃^–條件下，雙酚A在Fe位點上的E_ad下降為-2.341 eV，吸附距離從2.040 ?下降為1.985 ?。

這一結果表明，在NO₃^–的介導下，雙酚A與Fe位點之間的絡合作用更強，從而促進了界面電子轉移。E_ad的變化（ΔE = 0.582 eV）是由于分子間氫鍵相互作用（E ≈ 0.5 eV），這也是NO₃^–介導電子轉移機制的關鍵。此外，在C位點上也觀察到了類似的變化（ΔE= 0.493 eV）。

Salinity-mediated water self-purification via bond network distorting of H₂O molecules on DRC-surface. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2023, DOI: 10.1073/pnas.2311920120.

原創文章，作者：Gloria，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/11/28/e9f59eaec9/

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呂來團隊?PNAS：高鹽條件下新型催化劑助力水體自凈化

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