来源：ScienceDirect
在已报道的过渡金属活化剂中，锰基氧化物已被证实是HCO的理想候选者，因为它们具有可变的金属价、可调谐的金属3D轨道电子构型、可承受的成本和高可重用性。锰基催化剂介导的界面电子转移是分解 O3分子的主要作用力转化为活性氧 （ROS）。然而，由于 Mn 的电子自循环能力有限，Mn n+/锰n+1基催化剂的氧化还原位点和体催化位点的低金属原子利用率实际应用仍然存在困境 。
掺杂第二种金属（Ce、Fe、Co 等）以形成双金属位催化剂并将其位点缩小到原子级是提高 Mn 基催化剂电子转移效率的关键。例如，锰改性的铁基金属有机框架 （MOF） 具有不同的金属价态和可调谐的活性位点，可增强 O3的分解。发现 O3由于 O 的活化能垒相对较低，分子倾向于直接与催化剂表面的 Mn 单原子位点相互作用，从而提高它们在去除顽固污染物方面的 HCO 性能。
尽管人们付出了巨大的努力来促进 Mn 基催化剂的电子转移，但值得注意的是，大多数用于 HCO 的 Mn 基双金属或单原子催化剂经常用于粉末中 。这不可避免地涉及耗时耗能的分离回收，以及在污水深度净化过程中缩短催化剂寿命和产生废污泥的风险。解决这一工程难题的可行解决方案是构建基于 Mn 的整体催化剂。适当的载体-金属相互作用调制可以完全暴露它们的金属位点 ，使电子转移介导的 HCO 高效工作。然而，目前，如何在整体催化剂上有效地构建功能适应的双原子金属位点以促进其电子转移以实现持久的臭氧催化，是一项巨大的挑战。
在此，通过界面氧诱导有序策略精心设计了一种前所未有的具有高度限制 Mn-Ce 双原子位点的 3D 多孔毫米级 HCO 催化剂 （MCT）。由Al2O3, SiO2和Fe2O3 组成可以为锚定 Mn 和 Ce 原子提供丰富的酸位点，确保它们通过界面氧诱导的支持体-金属相互作用实现稳健固定。除了促进原子位点形成的稀释作用外，亲氧 Ce 元素还具有另一个优势，即通过其独特的 4f 轨道耦合效应调节双原子位点的电子价态。
结果表明，通过形成 Mn/Ce-O 和 Ce-Mn 键，在毫米级 MCT 内成功构建了超分散的 Mn-Ce 双原子位点。单片 MCT 的双原子位点具有 Mn（II、III 和 IV）和 Ce（III 和 IV）的多个价态。与限制单个 Mn 和 Ce 位点的催化剂相比，亲氧 Ce 原子的独特电子互补效应使受限双原子位点能够更快地向臭氧催化转移。优化的 MCT 整体具有理想的可重用性，有望催化降解渗滤液处理站的生化流出物。这项工作为战略性地设计具有电子自循环功能的单片 HCO 催化剂铺平了道路，用于废水深度净化。