化工学院本科生在Journal of Colloid and Interface Science发表研究成果

近日，化工学院化学工程与工艺专业2023级本科生彭灿以第一作者身份在国际著名期刊Journal of Colloid and Interface Science（中科院1区）上发表题目为 “Universal quenching-reduction engineering of controllable Cu⁰/Cu⁺ active sites in 2D heterojunctions for enhanced Fenton-like catalysis ” 的研究论文。该论文第一署名单位为武汉纺织大学，通讯作者为化工学院李晓霞教授和赵帅奇博士。链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979726001748

该研究聚焦于类芬顿催化领域的关键科学问题：零价铜（Cu⁰）与一价铜（Cu⁺）物种的共存虽已被证实能显著提升氧化还原反应性能，但如何在真实反应条件下理性设计并稳定维持这一协同活性位点构型，仍是亟待突破的瓶颈。为此，课题组创新性地引入淬火工程这一非平衡合成策略，利用超高冷却速率将原子动力学捕获于亚稳态，成功突破传统热力学限制，构筑出常规方法难以获得的特殊微结构。基于此，团队发展了一种乙醇介导的快速淬火还原新方法，在二维Cu–CuO/TiO₂异质结中原位构建了兼具热力学与动力学稳定性的Cu⁰/Cu⁺双活性位点。得益于这种多价态协同架构，催化剂在类芬顿反应中能够自发建立可持续的Cu⁰ ⇌ Cu⁺循环，从而大幅提升催化效率。

该研究不仅为高效催化剂的设计提供了普适性策略，也为深入理解过硫酸盐活化降解污染物的反应机理开辟了新视角。其成果有望启发其他催化体系的理性设计，推动高级氧化技术的精准调控与工程应用。