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隨著全球水資源短缺的加劇，水的再利用受到越來越多的關注。在水中存在更高水平的無機離子和天然有機物（NOM）的情況下，傳統處理工藝處理水的一個關鍵挑戰是難以處理低濃度的污染物。高級氧化工藝（AOPs）已成為一種極具潛力的處理技術，可產生具有高氧化還原電位（E⁰）的活性物質（例如，羥基自由基（HO^?）、單線態氧（¹O₂）、硫酸根自由基（SO₄^??）和高價金屬，如鐵（IV）（Fe（IV））、銅（III）（Cu（III））和鈷（IV）（Co（IV））。單原子催化劑（SAC）在AOP和水處理技術中的應用直到最近才出現。近日，德州農工大學Virender K. Sharma、帕拉茨基大學Radek Zboril綜述研究了SAC在過氧化氫和過硫酸鹽活化處理過程中產生活性物質的應用。

本文要點：

1) 作者致力于傳統AOP的機制研究，以及它們與SAC引發的AOP的比較。在傳統和SACs活化的AOP中產生的自由基物種SO₄^??和HO^?，比非自由基物種¹O₂和高價金屬物種具有更高的氧化還原電位。然而，SO₄^??和HO^?自由基是非選擇性的，容易受到水的影響，而非自由基則能抵抗水中這些成分的影響。

2) 具有不同配位環境和結構的SAC可以被調節為專門產生非自由基物種，以處理具有復雜基質的水。當非自由基物種占主導地位時，氯化物、碳酸鹽、磷酸鹽和NOM對SAC處理水中污染物的性能幾乎沒有影響。

參考文獻：

Virender K. Sharma et.al Single atom catalyst-mediated generation of reactive species in water treatment Chem. Soc. Rev. 2023

DOI: 10.1039/D3CS00627A

https://doi.org/10.1039/D3CS00627A