在室温条件中活化O₂生成O₂^·-自由基在消除环境污染以及工业化工过程中非常重要，但是O₂活化生成O₂^·-的机理并未得到很好的解释。有鉴于此，华东理工大学张亚运、龙东辉等报道通过自由基检测、DFT计算之间结合，发现O₂活化反应能够在室温多孔碳基底中实现，从而实现温和条件中的氧化反应。

本文要点：

（1）

通过DFT计算发现，sp²-共轭组成的多孔碳材料由于超细孔道（~0.4 nm）的限域作用，通过sp²碳原子的π*轨道电子转移到O₂分子的外层轨道，碳基催化剂的边缘缺陷位点、杂原子位点通过提高自由电子浓度促进这种电子转移过程。DFT计算发现，反应生成的O₂^·-自由基能够以限域分布方式在MgO的界面上。

（2）

这种在修饰MgO的碳材料上具有O₂活化、O₂^·-富集的特点，能够用于室温催化氧化H₂S，这种在室温条件中进行的O₂活化为实现以O₂^·-进行温和条件的有氧氧化反应提供了方案和指导。

参考文献

Yankai Pan, Hai Xu, Mingqi Chen, Kede Wu, Yayun Zhang*, and Donghui Long*, Unveiling the Nature of Room-Temperature O₂ Activation and O₂^•– Enrichment on MgO-Loaded Porous Carbons with Efficient H₂S Oxidation, ACS Catal. 2021, 11, 5974–5983

DOI: 10.1021/acscatal.1c00857

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.1c00857