文献速递|同济大学ACB:选择性高价铁在阴极过一硫酸盐活化体系中引发有机物的可持续氧化

本文研究了阴极电活化过一硫酸盐（PMS）体系中高价铁物种（HV-Fe）的选择性生成及其在有机物氧化降解中的作用。研究背景在于传统PMS活化方法对机理理解不足，特别是活性物种生成机制尚不明确。研究目的为合成铁功能化三维阴极（FeNCNT@CF），通过电场调控实现高效PMS活化。结果表明，该系统的动力学速率（0.0846 min−1）显著高于单独PMS（0.0059 min−1）和电化学系统（0.0009 min−1），且HV-Fe生成选择性高达98%。电场作用加速了Fe(II)再生，增强PMS与有机物的界面吸附和电荷转移。HV-Fe作为主导中间体，驱动自由基和非自由基氧化剂的生成，系统表现出优异的抗干扰能力、超20次循环稳定性和超低能耗（0.032 KWh·m−3）。本研究为开发高效经济的电化学水处理技术提供了新见解。