氮掺杂介孔碳纳米片中吸附-活化双位点协同作用强化过一硫酸盐活化降解污染物机制研究

本研究通过双熔融煅烧策略构建了g-C3N4纳米点修饰的氮掺杂介孔碳纳米片催化剂，揭示了吡啶/吡咯氮（吸附位点）与石墨氮（活化位点）的协同机制，实现BPA（双酚A）45分钟内100%降解及>60%矿化，为设计高效非自由基（1O2主导）PMS（过一硫酸盐）催化体系提供新思路。

　　

Highlight
本研究通过吸附-活化双位点协同设计，在氮掺杂碳催化剂中实现了污染物高效降解与过一硫酸盐（PMS）活化的完美耦合。

Material design and screening for performance optimization
采用独特的"双熔融煅烧"策略（图1a），将组氨酸（His）、g-C₃N₄与NaCl/KCl混合加热。当温度升至280°C时，His熔融形成流体包裹盐粒和g-C₃N₄；658°C时熔盐（MS）产生高活性Cl^?，像"分子剪刀"般剥离碳层并刻蚀出介孔结构，最终形成具有分级宏-介孔和g-C₃N₄纳米点修饰的氮掺杂碳纳米片。

Conclusion
该工作首次证实：介孔表面的吡啶/吡咯氮像"磁铁"般吸附BPA，可显著降低石墨氮位点分解PMS（限速步骤）的能垒，促进单线态氧（¹O₂）生成。催化剂展现1121.9 m²/g比表面积和0.40 cm³/g介孔体积，对酚类化合物降解具有普适性。