电催化氯代芳香烃脱氯催化剂的合成策略、应用与挑战

摘要

电催化脱氯(EHDC)因其高效率、无二次污染及反应条件温和等特点，被认为是极具前景的污染物降解技术。在EHDC过程中，活性氢的生成、C―Cl键的断裂以及氯代芳香烃或反应中间体的吸附/脱附是核心步骤。该技术依赖高活性电催化剂以提升催化效率与成本效益。本文首先系统总结了EHDC中催化剂活性与稳定性的评价方法和指标，分别从贵金属与非贵金属基催化剂体系出发，综述了近年来低成本、高性能电催化剂的前沿进展。重点探讨了催化剂构效关系及提高催化剂活性的关键策略，如构建异质界面和设计合金结构优化活性组分的电子结构特性以及调控催化剂局域微环境改善电荷转移效率等。此外，还探讨了氯代芳香烃的结构对电催化脱氯活性的影响关系。最后分析了当前电催化加氢脱氯技术面临的挑战与未来发展方向，为含氯有机物的高效脱氯转化研究提供理论和技术参考。

关键词

电催化脱氯 / 含氯有机物 / 电催化剂 / 构筑策略

基金资助

国家自然科学基金(22471056,22301058和22371065); 河北省自然科学基金(B2024205033,B2024205007和B2022205005); 河北省教育厅科学技术研究项目(QN2023049); 中国博士后科学基金资助项目(2021TQ0095); 河北省科技厅项目(22567622H); 河北师范大学科研基金(L2023B51)以及河北师范大学化学博士后科研流动站资助