关于举办《污染物光催化降解中的水分子活化机制》学术报告的通知

报告题目：污染物光催化降解中的水分子活化机制

报告人：陈春城（中国科学院化学研究所研究员）

时间：2025年3月20日10:00-11:00

地点：继续教育学院303报告厅

欢迎广大师生参加！

环境与化学工程学院

2025年3月18日

主讲人介绍：陈春城，中国科学院化学研究所研究员，博士生导师，国家杰出青年基金获得者。1994年毕业于四川大学（原成都科技大学）化工系无机非金属材料专业。2003年获中国科学院化学研究所获得博士学位。主要研究方向为有机污染物的光催化降解及微观机制。作为负责人主持国家基金委创新群体项目、重点项目，科技部863课题及国家重点研发计划课题、中科院知识创新重要方向性项目课题等，总共发表SCI学术论文120余篇，包括Nat. Catal., PNAS, Angew. Chem.，JACS.，ES&T.，Energy Environ. Sci., Chem. Soc. Rev.等。成果被他人引用10000余次。

报告摘要：在污染物光催化降解过程中，H₂O分子被光生空穴活化生成高活性羟基自由基的过程对污染物的降解起着非常重要的作用。水分子的活化过程涉及O-H键的断裂，因此水分子的吸附模式和质子转移从根本上决定着水分子的活化效率。红外光谱研究和理论计算发现以路易斯酸碱吸附的水分子，由于其电子云密度降低而不利于捕获光生空穴被活化成羟基自由基；相反，以氢键模式吸附的水分子更有利于被空穴活化。通过原位电化学红外光谱和同位素标记技术证明了氧化铁表面水分子氧化生成O₂的过程是H₂O亲核进攻氧化铁表面形成的高价铁物种（Fe^IV=O）。在此基础上，发现许多污染如含硫污染物、亚硝酸盐、亚砷酸盐等污染物可以亲核进攻表面Fe^IV=O物种，发生Fe^IV=O物种向污染物的氧原子转移反应，实现污染物的选择性氧化。