目前，用于臭氧分解的锰基材料存在稳定性低和水失活等问题。

近日，清华大学朱永法教授，江南大学Yang Lou报道了将超长的α-MnO₂纳米纤维包裹在超薄的石墨烯外壳（只有1-3层）中，通过简单的水热过程进一步组装成一种3D多孔结构。

文章要点

1）研究发现，在独特的核壳结构中，MnO₂的氧空位向附近石墨烯壳层的电子转移驱动了臭氧催化分解。由于界面电荷转移，由石墨烯壳层调节的合适局部功函数导致中间氧物种的快速分解。

2）实验结果显示，7.50%MnO₂@GR催化剂在相对湿度为20%的条件下，臭氧转化率稳定在80%以上，且在100 h内表现出良好的稳定性。此外，疏水的石墨烯壳层抑制了水蒸气的化学吸附，避免了H₂O分子在催化剂表面的富集。因此，在湿度为50%的情况下，7.50%MnO₂@GR的臭氧转化率达到70%，同时表现出良好的耐水性。

这些发现为开发高效、稳定、廉价的催化剂提供了新的视角，并将促进锰基催化剂在臭氧分解中的实际应用。

参考文献

Zhu, G., Zhu, W., Lou, Y. et al. Encapsulate α-MnO₂ nanofiber within graphene layer to tune surface electronic structure for efficient ozone decomposition. Nat Commun 12, 4152 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-24424-x

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24424-x