类过氧化物酶催化剂是安全和低成本的催化剂，其可以解决构建可持续阴极多相电Fenton（CHEF）净水催化剂的难题，但类酶催化剂尚不明确的结构-性能关系限制了CHEF工艺在实际水和废水处理中应用。近日，中国科学技术大学Mu Yang将乙酰化壳聚糖调控的Fe₃O₄用于可持续阴极非均相电Fenton催化。

本文要点：

1) 作者通过一系列乙酰化壳聚糖基水凝胶人工调控Fe₃O₄的过氧化物酶活性，并探索了CHEF过程中催化效率的起源。作者发现这些水凝胶是传统碳壳的生态友好替代品，并且优化的乙酰化壳聚糖在阴极上包裹Fe₃O₄水凝胶，使其在CHEF过程中表现出优异的活性和稳定性。

2) 此外，作者通过结构表征和理论计算表明，壳聚糖中的酰胺基可以通过中性氢键调节Fe₃O₄表面Fe位点对CHEF催化的氧化还原活性。该工作为高效CHEF催化剂及其他催化剂的合理设计提供了可持续的途径和分子水平的见解。

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Liu Xiaocheng et al. Tuning Fe₃O₄ for sustainable cathodic heterogeneous electro-Fenton catalysis by acetylated chitosan PNAS 2023

DOI: 10.1073/pnas.2213480120

https://doi.org/10.1073/pnas.2213480120