在各种Fenton单原子催化剂中，与锌有关的单原子催化剂非常罕见，这是因为Zn2+的结构为电子轨道全占据3d¹⁰结构，因此通常不具有催化Fenton反应活性。

有鉴于此，广州大学高耀文（Yaowen Gao）、胡春（Chun Hu）等报道通过合成原子结构为Zn-N₄的单原子催化剂，将惰性的Zn转变为具有催化活性的单原子催化剂，能够通过产生超氧自由基（O₂^·-）和单线态氧（¹O₂）产生Fenton反应降解有机污染物的催化活性。

本文要点

（1）

实验和理论计算结果很好的说明单原子Zn-N₄位点能够从电子浓度富集的污染物分子或者从低浓度PMS接收电子用于将溶解氧还原为还原为O₂^·-和¹O₂。这项工作为发展Fenton单原子催化剂实现可持续和节约型环境领域的应用提供支持。

（2）

这个催化剂能够在浓度为0.2 mM的PMS和大气气氛进行降解污染物，显著的降低了PMS的使用量，缓解SO₄^2-残留问题。SA-Zn-NC催化剂表现优异的催化反应活性和非常高的持久性，能够处理长久残留有机污染物和厨房废水，是一种符合可持续发展要求和节约资源的技术。

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Zhiyu Zhao, Haobin Tan, Peng Zhang, Xiaoying Liang, Tong Li, Yaowen Gao, Chun Hu, Turning the Inert Element Zinc into an Active Single-Atom Catalyst for Efficient Fenton-Like Chemistry, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202219178

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202219178