Restrained by the sluggish Ce redox cycle, Ce-SBA-15 exhibited the low electron transfer toward O3 activation. To this end, cobalt‑cerium co-doped SBA-15 with three-dimensional pore structure was designed using urea-assisted hydrothermal method and its activity was evaluated using Clofibric acid (CA) as target pollutant. XRD and N2 adsorption-desorption characterizations suggested that Co-Ce-SBA-15 possessed a three-dimensional pore structure with high order degree. py-FTIR, O2-TPD, H2-TPR, and in situ electrochemical characterizations indicated that compared with Ce-SBA-15 and Co-SBA-15, Co-Ce-SBA-15 had greater Lewis acid strength, electron transfer ability and oxygen reducibility. Co-Ce-SBA-15/O3 achieved the greater CA removal and mineralization rate, with 98.7 % CA removal and 58.3 % TOC removal were obtained in 90 min. Co-Ce-SBA-15/O3 process would be inhibited by the coexisting Cl−, NO3− and SO42−. Co-Ce-SBA-15 demonstrated the greater ozone utilization rate than those of monometallic SBA-15. Lewis acidic sites of Co and Ce were the main sites for activating O3. DFT results suggested that the obvious electron transfer existed among O3, Co and Ce Lewis acid sites. The conversion of Co3+/Co2+ and Ce4+/Ce3+ accelerated the interfacial electron transfer, which favored for conveying O3 into •OH. •OH was the primary reactive oxygen species involved in degrading CA. 8 kinds of intermediates were found during CA degradation and the possible degradation route was proposed. This study deepened the understanding of the cooperative effect of Co and Ce in catalytic ozonation process.

Exploring a general method for constructing uniform heterostructures with sub-5 nm crystallites and dense interfaces is crucial yet challenging for advancing water electrocatalysis. Herein, a bottom-up cocrystallization strategy, involving in situ transformation of amorphous Ni–P through gas–solid reactions, is proposed to synthesize a series of nickel-based heterojunctions on carbon cloth (CC). Thereinto, interface-wealthy NiS2-Ni2P/CC with densely packed 3–4 nm crystallites demonstrates superb catalytic performance for both hydrogen and oxygen evolution. The electrolyzer merely requires cell voltages of 1.79 and 1.89 V to propel overall water splitting currents of 200 and 400 mA cm–2, respectively, outperforming the vast majority of reported nickel-based heterojunctions. Theoretical calculations reveal that charge redistribution and electronic structure modulation optimize the hydrogen and oxygen evolution pathways at the NiS2 and Ni2P sides of the interfaces, respectively. Moreover, uniform hybridization with densely distributed heterointerfaces offers abundant active sites for electrocatalysis, pioneering an extendable approach for constructing advanced heterojunction catalysts for green hydrogen production.