开发具有原子分散活性中心的非均相催化剂对于提高过氧单硫酸盐（PMS）的类Fenton活性至关重要，但如何可控地调节金属中心的电子构型以进一步提高活化动力学仍然是一个巨大挑战。

近日，同济大学王颖教授，中科大吴宇恩教授，俞汉青教授报道了通过在碳衬底上集成缺电子的硼(B)或富电子的磷(P)杂原子来调节Cu-N₄位点电子结构的掺杂工程。

文章要点

1）所制备的Cu-N₄单原子催化剂中，缺电子的Cu-N₄/C-B表现出最高的氧化活性，在铜基催化剂中名列前茅，优于目前最先进的非均相类芬顿催化剂。相反，富电子的Cu-N₄/C-P则导致PMS活性降低。

2）实验结果和理论模拟都揭示了与B原子的长程相互作用降低了Cu活性中心的电子密度，使d带中心下移，从而优化了PMS活化的吸附能。

本研究为在原子水平上精细控制Cu-N₄中心的电子结构提供了一条途径，并有望指导智能芬顿类催化剂的设计。

参考文献

Xiao Zhou, et al, Identification of Fenton-like active Cu sites by heteroatom modulation of electronic density, PNAS, 2022

DOI: 10.1073/pnas.2119492119