铈铁共掺杂协同调控Ni3Se2的d带中心提升非均相电芬顿降解氟苯尼考效率

本文推荐：研究通过铈(Ce)和铁(Fe)共掺杂策略协同调控Ni3Se2的d带中心，显著提升其非均相电芬顿(Hetero-EF)过程中H2O2生成（2e-ORR选择性达70%-80%）与活化能力，30分钟内完全降解氟苯尼考（速率常数0.148 min?1），为抗生素污染治理提供新型高效催化材料设计思路。

　　

Highlight

通过电沉积法在泡沫镍上成功制备了铈铁共掺杂硒化镍（Ce, Fe-Ni₃Se₂@NF）。在pH 3和15 mA/cm²条件下，该材料30分钟内实现30 mg/L氟苯尼考的完全降解，反应速率常数（0.148 min^?1）是未掺杂Ni₃Se₂@NF的6.4倍。

催化剂合成与表征

采用恒电位电沉积-低温煅烧两步法制备材料（图1a）。电沉积过程中，SeO₂转化为H₂SeO₃并还原为Se⁰附着于泡沫镍表面，同时Ce³⁺和Fe²⁺被还原为无定形CeFe相。煅烧后形成具有晶格畸变的Ce, Fe-Ni₃Se₂结构，暴露更多活性位点。

结论

铈铁共掺杂通过协同效应显著提升Ni₃Se₂催化性能：①优化d带中心与*OOH吸附能，2e^-ORR选择性提升至70%-80%；②Ni²⁺/Ni³⁺、Ce³⁺/Ce⁴⁺和Fe²⁺/Fe³⁺氧化还原电对加速界面电荷转移，持续活化H₂O₂生成·OH。该研究为高效Hetero-EF系统开发提供新思路。

（注：翻译保留原文技术细节与符号规范，如d带中心、2e^-ORR等术语，并采用生动表述如"晶格畸变""氧化还原电对"等增强可读性。）