电化学芬顿反应是先进的氧化反应，但是电化学芬顿反应的发展存在一定的局限（生成H₂O₂、活化H₂O₂）。通过电化学3电子生成·OH的反应（而不是电化学两电子氧还原反应ORR）能够直接将O₂分子活化生成·OH自由基，因此能够打破传统电化学芬顿反应的限制，并且实现了发展绿色水处理的新方法。

有鉴于此，同济大学赵国华教授等综述报道3e^- ORR还原反应的发展现状，尤其是总结了3e^- ORR反应的特点和机理，对3e^- ORR反应的基本原理以及原位表征、通过调节反应路径的方式发展高效率利用·OH的最新发展。

本文要点

(1)

对3e^- ORR反应的催化剂设计、机理研究、水处理的实际应用情况进行总结。对未来如何发展高效率稳定大规模制备利用·OH的发展前景以及面临的挑战进行总结。

(2)

作者讨论了如何通过3e^- ORR反应高效率产生·OH，并且总结并提出如何优化反应环境、如何改善效率和选择性。探讨了3e^- ORR活性位点的构筑以及催化剂的稳定性。深入讨论3e^- ORR反应如何在实际情况进行环境修复领域。此外，对于3e^- ORR反应的进一步发展进行展望，总结了如何将3e^- ORR反应与其他技术结合。

参考文献

Zhiming Wang, Nan Hu, Lan Wang, Hongying Zhao, Guohua Zhao, In situ Production of Hydroxyl Radicals via Three-Electron Oxygen Reduction: Opportunities for Water Treatment, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202407628

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202407628