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限域催化高级氧化技术的反应机理与未来展望
目录
一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.2高级氧化技术发展历程及现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
1.3限域催化在AOPs中的应用优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.4文献综述与研究内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
二、限域催化高级氧化技术的基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.1高级氧化技术核心原理概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
2.2催化反应的基本要素与动力学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.3空间限域效应的物理化学内涵．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
2.4典型限域结构的分类与特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.5限域环境对催化性能的影响机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
三、限域催化高级氧化技术的反应机理探究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
3.1分子筛限域催化降解机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
3.1.1沸石分子筛内的活性物种生成路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36
3.1.2孔道限效下的底物吸附与活化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
3.1.3选择性催化氧化过程的协同作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.2碳基材料限域催化降解机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
3.2.1石墨烯层间/管内限域空间的反应行为．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46
3.2.2碳纳米管作为“微型反应器”的作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．47
3.2.3功能化石墨烯的界面催化过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
3.3金属有机框架限域催化降解机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
3.3.1MOFs孔道内的活性位点构筑与活化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52
3.3.2次级结构单元的催化中心作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55
3.3.3限域空间内电子转移与能量传递过程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
3.4其他新型限域结构的催化机理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
3.4.1共价有机框架的催化路径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62
3.4.2介孔二氧化硅的限域效应分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
四、限域催化高级氧化技术的应用实践．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
4.1在水体污染物治理中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70
4.1.1模拟废水中典型有机物的去除效能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72
4.1.2实际工业废水的深度处理案例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．77
4.1.3水体中新兴微量污染物的催化分解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．79
4.2在环境修复领域的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
4.2.1土壤中有机污染的原位化学氧化修复．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
4.2.2地下水污染羽的原位修复技术探索．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．85
4.3在其他领域的潜在应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．86
4.3.1有机合成中的选择性催化氧化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．89
4.3.2能源转化与存储中的催化应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92
五、限域催化高级氧化技术的未来展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．93
5.1材料设计与构筑的创新方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．96
5.1.1智能响应型限域催化剂的开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．99
5.1.2多功能复合限域结构的精准构
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