通过制定有效和可持续的解决方案来减少水污染迫在眉睫。非均相类芬顿催化剂经常用于消除水中的污染物。然而，由于反应物种（RS）的低可用性，这些催化剂的适用性受到限制。鉴于此，同济大学张亚雷教授、陈家斌等采用了纳米封装策略，将短寿命的RS封装在纳米尺度上，以提高RS在类芬顿反应中的利用效率。

本文要点：

（1）通过将Co₃O₄纳米颗粒组装在碳纳米管的纳米通道中，制造出了纳米限域催化剂，以实现优异的反应速率和出色的选择性。

（2）实验表明，污染物的降解归因于单线态氧（¹O₂）。密度函数理论计算表明，纳米限域空间有助于量子突变，并改变了过渡态以降低活化能垒。仿真结果显示，催化剂上污染物的富集减少了迁移距离，提高了¹O₂的利用率。

（3）壳层和核壳结构之间的协同作用进一步提高了¹O₂在实际水域中对污染物氧化的选择性。这种纳米封闭催化剂有望为水污染控制提供一种可行的策略。

Liu, T., Xiao, S., Li, N. et al. Water decontamination via nonradical process by nanoconfined Fenton-like catalysts. Nat Commun 14, 2881 (2023).

DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-023-38677-1

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38677-1