近日，四川大學(xué)建築與環(huán)境學(xué)院賴波教授團(tuán)隊(duì)提出了一類高效穩(wěn)定和生態(tài)友好型的金屬硼化物如硼化鎢（WB）作爲(wèi)助催化劑，用于強(qiáng)化環(huán)境修復(fù)的類Fenton氧化過程，這將能有效緩解現(xiàn)有技術(shù)低效率和高成本的問題。
硼化鎢用于Fenton氧化過程（圖源：環(huán)境工程與科學(xué)）
金屬硼化物在過渡金屬化合物中扮演重要角色，因硼的多樣化學(xué)性質(zhì)如共價(jià)鍵、非共價(jià)鍵、非定向鍵以及結(jié)構(gòu)多樣性等而備受關(guān)注。常見的過渡金屬硼化物有硼化鎢、硼化鉬、硼化銠、硼化鈀、硼化鎳、硼化鈷和硼化釩等，它們已被證明在電解水析氫反應(yīng)（HER）中有高效、穩(wěn)定和持久的催化作用。過渡金屬硼化物除了具有生産成本較低和原料來源廣泛的優(yōu)勢(shì)之外，還有較高的導(dǎo)電性和雙活性位點(diǎn)，能爲(wèi)Fenton類反應(yīng)提供優(yōu)良電子供體。
研究發(fā)現(xiàn)，金屬硼化物是一類新型助催化劑能夠穩(wěn)定地向非活性Fe3+提供電子，解決了傳統(tǒng)Fenton反應(yīng)中的一些固有缺陷。值得一提的是，硼化鎢在Fenton類反應(yīng)中具有比其他金屬硼化物更爲(wèi)優(yōu)異的協(xié)同催化性能和穩(wěn)定性，産生的羥基自由基、硫酸根自由基等中間體，能有效分解污染物。此外，硼化鎢還能夠通過自溶解使表面得到更新，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的Fe3+還原，保持催化效率。
硼化鎢用于Fenton氧化過程（圖源：環(huán)境工程與科學(xué)）
這項(xiàng)研究爲(wèi)環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的Fenton氧化過程提供了一種高效、可持續(xù)的解決方案，通過金屬硼化物作爲(wèi)助催化劑，推動(dòng)了環(huán)境修復(fù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。這一創(chuàng)新將有望爲(wèi)環(huán)境污染治理帶來新的突破，爲(wèi)可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
該研究成果已以“Metal Borides as Excellent Co-Catalysts for Boosted and Long-Lasting Fenton-like Reaction: Dual Co-Catalytic Centers of Metal and Boron”爲(wèi)題發(fā)表在Environmental Science & Technology上。
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