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分子印迹介孔TiO2上阿特拉津增强选择性光电化学氧化的机理研究

DOI：10.1016/j.apcatb.2019.01.018 期刊：Applied Catalysis B: Environmental 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本工作在分子印迹介孔TiO?（MI-meso-TiO?）上实现了莠去津的高效选择性光电化学（PEC）氧化。研究发现：一方面，表面MI位点可作为加速光生空穴-电子分离的表面缺陷，从而促进羟基自由基的生成；另一方面，原位ATR-FTIR光谱证实，MI位点通过形成多重氢键及卤键等作用对莠去津表现出更强的结合亲和力，导致莠去津在电极表面的吸附增强及局部浓度提高。这两个因素共同使MI-meso-TiO?对莠去津的PEC氧化活性显著优于介孔TiO?。此外，MI位点与莠去津的高亲和力使其在共存污染物中仍能选择性识别莠去津，从而成功实现了复杂污染水样中莠去津的选择性PEC氧化（表观速率常数达0.25 h?1），而介孔TiO?仅为0.08 h?1。该研究为阐释分子印迹催化剂的选择性增强PEC性能提供了新见解。
作者： Huijie Shi，Yingling Wang，Chunjing Tang，Weikang Wang，Meichuan Liu，Guohua Zhao
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究分子印迹介孔TiO?增强选择性光催化氧化莠去津的机理，重点探究印迹位点在提升电荷转移、羟基自由基生成以及复杂水样中选择性识别的结合亲和力方面的作用。

研究成果

介孔TiO2（MI-meso-TiO2）通过改善电荷转移、增强羟基自由基生成以及多重超分子相互作用产生的强结合亲和力，显著提升了阿特拉津的光电化学氧化效率。该材料在复杂水体中展现出选择性识别能力，与非印迹TiO2相比具有更高效率和更低活化能，为靶向水处理提供了有效途径。

研究不足

该研究仅限于莠去津及少数类似化合物；MI-介孔TiO?在工业应用中的稳定性和可扩展性尚未充分探究。潜在优化方向包括测试更广泛的污染物种类及不同环境条件下的表现。

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