中南大学周科朝团队：金刚石掺杂电化学 | Transactions of Materials Research

背景：传统颗粒状电极材料在电化学应用中存在催化活性有限、耐腐蚀性低和稳定性差等问题，特别是在含硫酸盐电解液中阳极生成过氧二硫酸盐（PDS）的效率低下，限制了污染物降解性能。研究目的：中南大学团队旨在通过热丝化学气相沉积法在球形碳化硅基底上制备颗粒状掺硼金刚石（G-BDD）电极，以提升电极导电性和界面电子转移动力学，并构建三维电化学系统，耦合阳极PDS生成与阴极电活化，实现高效降解有机污染物。结论：优化后的G-BDD-0.9%电极显著提高了PDS的电生成效率，在三维循环系统中通过将阳极生成的PDS输送至阴极进行电化学活化，产生硫酸根自由基、羟基自由基和单线态氧，加速了四环素的降解，去除率达87%，反应速率常数为二维系统的2.71倍，能耗效率降至4.02 kWh m⁻³ order⁻¹，证明了该集成策略在推进电化学氧化技术和降解持久性污染物方面的强大潜力。