［本站讯］近日，环境科学与工程学院高宝玉教授团队许醒副教授在新污染物选择性氧化机制调控方面取得新进展。研究成果以“Fenton-like activity and pathway modulation via single-atom sites and pollutants comediates the electron transfer process”发表Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.（美国科学院院刊）。山东大学2022级硕士研究生郭继睿为第一作者，山东大学2021级本科生王育杰为第二作者，山东大学为第一完成单位和通讯作者单位。

单原子催化剂（M-SACs）/过硫酸盐（PMS）体系可以实现新污染物的高效降解。目前，基于M-SACs/PMS体系的研究主要集中在探讨不同金属中心或不同配位结构的M-SACs激活PMS所表现出的不同氧化机制方面。然而，当具有相同配位结构的M-SACs/PMS体系作用于不同的污染物时，不同文献报道的氧化机制完全不同，这让许多研究学者感到困惑。这些不同氧化机制的来源是什么？

该研究首次系统阐述了不同M-SACs/PMS体系的氧化性能和机理不仅取决于M-SACs的配位结构（如配位数、配位元素、金属中心和金属-载体相互作用），还需要结合目标污染物与M-SACs/PMS体系对氧化性能/途径的共调节作用进行分析。研究结果表明：在M-SACs/PMS体系中，电子转移过程（ETP）和自由基氧化途径均显著增强。但是对不同污染物的氧化过程，ETP和自由基氧化的作用具有显著区别。对亲电指数较低的污染物，自由基氧化被ETP的作用所掩盖，而亲电指数高的污染物对M-SACs/PMS配合物的给电子能力较弱，导致ETP作用变弱，降解路径以自由基氧化为主。此外，ETP的作用也与不同的M-SACs中心有关。因此，污染物和M-SACs共介导的ETP作用具有普遍性，可以实现M-SACs/PMS体系氧化效率和途径的调控。

该工作首次从污染物和M-SACs的双重角度揭示了具有可调控氧化过程的类芬顿系统，建立并完善了污染物的特定特性与M-SACs/PMS体系的氧化动力学/途径之间的构效关系。相关研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学优秀青年基金等项目的支持。

文章链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2313387121