Bimetallische Elektrokatalysatoren können synergistisch wirken, um die effiziente Katalyse des Abbaus von Neonicotinoid-Insektiziden zu ermöglichen, jedoch ist ihre Anwendung durch die Aggregation von Metallnanopartikeln begrenzt, was zu einer Verringerung der aktiven Stellen führt. Durch Elektrospinnen werden Metallarten an Nanofasern verankert, und eine anschließende Wärmebehandlung ermöglicht die in-situ enge Bindung von Metalloxiden an Kohlenstofffasern, wodurch erfolgreich ein auf Kohlenstofffasern verankerter bimetallischer Eisen-Mangan-Elektrokatalysator (FM@N-CNF) hergestellt wird, dessen mittlere Partikelgröße der Metalloxide nur 6 nm beträgt. Elektrochemische Charakterisierungstests bestätigen, dass FM@N-CNF eine elektrochemisch aktive Oberfläche und Elektronentransfereigenschaften besitzt, die denen von Einzelmetallen überlegen sind. Unter Verwendung von FM@N-CNF als Kathodenmaterial kann Thiacloprid bei -0,5 V vs. SCE innerhalb von 90 Minuten vollständig abgebaut werden, wobei die Abbaurate bei 10 Zyklen jeweils über 80 % liegt. FM@N-CNF zeigt eine gute Toleranz bei Schadstoffkonzentrationen von 5 bis 100 mg/L, pH-Werten von 3 bis 11 und dem Vorhandensein konventioneller anorganischer Salze. Löschversuche und Elektronenparamagnetische Resonanzspektren bestätigen, dass die hauptsächlichen reaktiven Sauerstoffspezies ¹O₂ sind. Die Analyse mittels Flüssigchromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie zeigt, dass der Abbauprozess von Thiacloprid hauptsächlich Carboxylierungs- und Carbonylierungsreaktionen umfasst.

bimetallische Oxide; Elektrospinnen; Elektrokatalyse; Thiacloprid; Singulett-Sauerstoff