近年来，高级氧化 工艺作为一种高效、可持续的水污染修复技术得到了广泛的认可。硅基矿物因其强氧化条件下结构稳定、成本效益高、资源丰富、环境友好等特点，在高级氧化环境修复领域具有独特优势。山东大学许醒与山东省资源环境集团 洪卫团队在国际权威期刊Coordination Chemistry Reviews（IF:20.8）发表论文：The application strategies and progresses of silicon-based mineralsin advanced oxidation processes for water decontamination（硅基矿物在水质净化高级氧化工艺中的应用策略与进展）。本文系统探讨了硅基矿物在AOPs中的制备策略（即硅基矿物作为载体、应用模板和掺杂策略）和应用进展，重点介绍了AOPs在水质净化中的应用原理和机理。本文通过对有机硅材料的制备策略和应用的深入分析，阐明了硅基矿物在高级氧化中广阔的应用前景，并对其对水中不同污染物的氧化活性和途径进行了论述。此外，本文还填补了前人研究的空白，总结了前人较少探索的环境修复模板和掺杂策略，并对硅基矿物在AOPs应用中的未来开发利用进行了展望。因此，本文将对利用硅基矿物开发新的高级氧化技术起到有效推动作用。

在硅基矿物上掺入高活性纳米颗粒已被证明可以通过有效抑制纳米颗粒聚集来改善催化剂的性能。此外，许多研究一致证实纳米颗粒和矿物之间存在强大的相互作用，赋予这些复合催化剂显著的稳定性和可重复使用性。对于金属纳米颗粒，适当的载荷可以有效地减缓金属的溶解，从而最大限度地降低二次环境污染的风险。然而，目前研究的各种复合催化剂的催化性能不一致且变化很大，这可归因于不同的反应条件和金属负载量。鉴于这些条件，有必要进行进一步的探索，以阐明最有利的反应条件和最佳的金属负载量，以产生具有最大活性和稳定性的催化剂。此外，尽管纳米颗粒/矿物复合材料在实验室规模上已经证明了对水污染物降解的有效性，但它们在工业应用中的成功转化仍然有限。因此，未来的研究工作应优先发展成本效益高、效率高、易于大批量生产的催化剂，从而提高其在工业环境中的适用性。

模板法已成为一种精确控制纳米催化剂微观结构的可行方法，为催化剂制备提供了巨大的潜力。然而，目前使用的大多数模板都是基于合成产物，导致生产成本增加，限制了大规模工业合成。因此，用天然存在的硅基矿物代替合成模板是一种经济上可行的选择。在这些矿物中，通过MT层间约束合成的碳基催化剂不仅表现出作为催化反应潜在活性位点的各种缺陷，而且具有优异的导电性，有利于催化体系中有效的电子转移过程。以硅藻土为模板制备的催化剂具有三维多孔结构和高孔隙率，可提高对多种污染物的降解性能。但必须承认，矿物模板法催化剂合成在AOPs领域的应用仍然有限。此外，最近的研究重点是MT和硅藻土等材料，它们具有相对均匀的结构和形态。因此，拓宽矿物的研究范围，提高其选择性是当务之急。此外，未来的研究应该集中在杂原子修饰方法或金属负载技术与矿物模板策略的协同集成，进一步提高AOPs应用中的催化活性和稳定性。

硅作为矿物的主要成分，与N、S、P、O等常见杂原子相比，其电负性较弱。通过矿物模板法将硅整合到催化剂中，增强了催化剂的结构和性能。近年来的研究表明，Si掺杂通过细化电子结构、增加活性位点密度和促进催化体系中的电子转移，大大提高了催化效率。作为一种广泛使用且环境友好的元素，Si掺杂作为催化位点在未来的AOPs中具有相当大的前景。然而，硅掺杂作为催化剂改性剂的研究还存在许多空白。未来的研究应优先优化催化剂的设计，精确调节硅的浓度和分布，改善碳基骨架结构，增加孔隙率。此外，还需要其他必要的表征技术和理论计算，在原子尺度上阐明Si掺杂在催化过程中的机理，从而为未来AOPs应用中的Si调控提供便利。

综上，利用矿物这一丰富而经济的自然资源为大规模的水污染物修复提供了一条可持续的途径，促进了经济效益和环境效益之间的和谐平衡。因此，研究人员必须加深对天然矿物在AOPs中的行为的理解，从而开发出更具经济效益和吸引力的催化剂。随着环境科学技术的不断进步，对天然矿物载体、模板制备和掺杂方法的进一步探索有望揭示优化水修复催化剂性能的机理和策略。此外，基于这些硅基矿物的催化反应单元对AOPs也至关重要，这是实现其规模应用的核心。