為有效提高鈀（Pd）電極的催化金屬顆粒分散性和催化活性，哈爾濱工業(yè)大學(xué)丁晶副教授和天津工業(yè)大學(xué)Shumin Ma（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種新型高效的Pd/NiFe-MOF/泡沫-Ni復(fù)合電極。結(jié)果表明，Pd/NiFe MOF/泡沫-Ni對(duì)氯霉素（CAP）的反應(yīng)速率常數(shù)是Pd/Ni泡沫-Ni的三倍。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為2 h時(shí)，復(fù)合電極對(duì)CAP的去除率均達(dá)到100%，而Pd/NiFe-MOF/泡沫-Ni電極對(duì)CAP的去除率在0-80 min內(nèi)隨CAP初始濃度的增加先增加后降低。該電極具有良好的抗亞硫酸鹽性能，在廢水中存在Cl^–、NO₃-、HCO₃^–、CO₃^2-和Ca²⁺時(shí)，其電催化活性幾乎不受影響。

作者使用DFT分析將CAP和加氫脫氯產(chǎn)物（CAP-2O-2Cl）的結(jié)合強(qiáng)度與催化劑的結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行比較。通過(guò)計(jì)算CAP的五種不同吸附構(gòu)型，發(fā)現(xiàn)平行于催化劑的CAP苯環(huán)構(gòu)型最穩(wěn)定，吸附能為-0.85 eV。結(jié)果表明，CAP和CAP-2O-2Cl對(duì)NiFe-MOF/泡沫-Ni的吸附能力最強(qiáng)，其次是Pd/NiFe-MOF/泡沫-Ni和Pd/泡沫-Ni。此外，結(jié)合DFT分析和電極的電催化加氫脫氯性能，作者發(fā)現(xiàn)與CAP強(qiáng)烈結(jié)合的NiFe-MOF/泡沫-Ni沒有獲得最高活性。

此外，與CAP-2O-2Cl相互作用較弱的Pd/泡沫-Ni的活性也較低。CAP的吸附和CAP-2O-2Cl的解吸對(duì)電催化加氫脫氯性能有重要影響。過(guò)強(qiáng)的吸附有利于CAP的吸附，但不利于CAP-2O-2Cl的解吸，導(dǎo)致活性位點(diǎn)的減少。盡管弱吸附有利于CAP-2O-2Cl的解吸，但弱吸附對(duì)CAP的捕獲有負(fù)面影響。因此，Pd/NiFe-MOF/泡沫-Ni是最合適的催化材料，因此對(duì)電催化加氫脫氯的貢獻(xiàn)最大。

Insights into the removal of chloramphenicol by electrochemical reduction on Pd/NiFe-MOF/foam-Ni electrode: Performance and mechanism. Appl. Catal. B Environ., 2022, DOI: 10.1016/j.apcatb.2022.122076.

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122076.