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調節Fe-N₄單原子催化劑的微環境對于控制PMS（過一硫酸鹽）活化非常重要。雖然傳統的雜原子修飾配位起到增強活性的關鍵作用，但是影響Fe-N₄對稱性并且降低穩定性。

有鑒于此，上海交通大學張禮知教授、華中師范大學徐暉教授、湖北大學張干兵教授等報道提出二級配位球的氧摻雜策略，構筑Fe-N₄-C₆O₂ SAC位點，放大局部電場，并且保持第一配位球的配位對稱性，因此實現對催化活性和穩定性的權衡的改善。

本文要點：

（1）

這種二級配位球策略能夠在活化PMS分子阻礙Fe-N化學鍵變形，降低Fe中心電子密度，增強Fe-N化學鍵，實現更長的催化劑持久性（>240 h）。

（2）

此外，弱化的配位場降低Fe=O σ*軌道能量，促進高價Fe-oxo親電性σ進攻雙酚A，使得降解速率提高41.6倍。

這項研究展示二級配位球工程是可靠的策略，解決SAC分子的活性-穩定性權衡問題，為開發環境催化劑提供幫助。

參考文獻

Chen, T., Zhang, G., Sun, H. et al. Robust Fe-N₄-C₆O₂ single atom sites for efficient PMS activation and enhanced Fe^IV?=?O reactivity. Nat Commun 16, 2402 (2025). 

DOI: 10.1038/s41467-025-57643-7

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57643-7