铁硼化物@生物炭高效活化过氧乙酸用于药物降解与细菌消毒：三重活性位点触发可持续Fe(II)再生

本综述系统评述了二十年来N,N-二甲基甲酰胺(DMF)催化湿式空气氧化(CWAO)催化剂的发展历程与瓶颈，重点分析了从贵金属体系到CeO2基先进结构的演变。早期贵金属催化剂存在严重金属浸出(~98%)和含氮中间体配位导致的失活问题，而新型CeO2/碳基催化剂通过氧空位工程、氧化还原调控和电子稳定化实现了活性与稳定性的平衡，为可持续废水处理提供了新范式。

　　

章节亮点

结构特性、应用、DMF的CWAO及其毒性

DMF作为极性非质子溶剂(μ=3.9-D)，其分子结构中的二甲氨基与甲酰基赋予其强配位能力。其降解中间体二甲胺(DMA)和甲胺(MA)因非质子特性表现出更显著的配位效应，易与催化剂活性位点结合导致失活。

活性氧物种与电子环境在DMF-CWAO中的作用

DMF的催化湿式空气氧化涉及气态氧、液相废水与固体催化剂的三相体系。催化剂通过调控表面电子环境，实现O₂活化生成超氧自由基(O₂^•–)和羟基自由基(•OH)等活性氧物种。CeO₂基材料中的氧空位可优化金属-载体协同效应，促进DMF中C-N键的断裂路径。

年度发展历程

贵金属(Pt、Pd、Ru、Au)虽具有高初始活性，但其性能受载体性质、活性相分散度及废水中含氮化合物配位环境的显著影响。2018年后，低金属负载的CeO₂基催化剂（如Au/Ace-CeO₂）在180°C、1 MPa O₂的温和条件下实现了DMF高效矿化与氮选择性转化，标志着催化剂设计范式的转变。

未来展望

当前催化剂在绿色合成策略、杂化载体开发及实际废水适应性方面仍存挑战。需通过机器学习辅助设计、动态活性位点追踪等技术，构建兼具高稳定性与低环境影响的下一代CWAO催化剂体系。

结论

本综述阐明DMF-CWAO催化剂的发展已从贵金属体系转向缺陷工程驱动的CeO₂基材料，通过精准调控氧空位与金属-载体电子转移，突破了传统催化剂的浸出与失活瓶颈，为难降解含氮有机污染物的绿色治理提供了理论框架。