2月4日，浙江大学徐江长聘副教授和西湖大学刘剀助理教授（共同通讯）在Environmental Science & Technology在线发表了题为“Tailoring the Interfacial Microenvironment of Atomically Dispersed Zinc to Boost Electron Transfer Process for Water Purification”的研究论文，提出了在氮掺杂碳（NC）上构建了不对称的Zn–N3Cl位点，以电子转移路径（ETP）主导实现了磺胺甲噁唑（SMX）高效去除和PMS高利用效率。
在类芬顿反应中引入环境友好的锌单原子催化剂（SACs）以诱导电子转移过程（ETP），在先进水处理技术领域具有巨大潜力。然而，要选择性触发ETP途径，必须精确调控锌单原子催化剂的配位结构。在此，在密度泛函理论（DFT）预测的指导下，在氮掺杂碳（NC）上构建了不对称的Zn–N3Cl位点，在保持结构稳定性的同时，解锁了氧化还原惰性锌的电子转移活性。与对称Zn–N4体系相比，Zn–N3Cl体系实现了更高的磺胺甲噁唑（SMX）去除率和PMS利用效率，分别提高4.4倍和2.3倍。机理研究表明，氯掺杂显著改变了Zn位点的电子结构，从而增强其电子转移能力。强极化Zn–N3Cl位点与PMS的相互作用显著增强，促进了高氧化还原电位的Zn–N3Cl/PMS*复合物的形成，并降低了电子转移反应（ETR）速率决定步（RDS）的能量势垒。该Zn–N3Cl体系在宽pH范围内对各类环境干扰展现出卓越的催化活性。值得注意的是，该体系在连续流式处理医药废水时仍保持高效，兼具高催化活性与结构稳定性。对环境友好材料的理性设计，为可持续水修复提供了蓝图。
