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電化學芬頓反應是先進的氧化反應，但是電化學芬頓反應的發展存在一定的局限（生成H₂O₂、活化H₂O₂）。通過電化學3電子生成·OH的反應（而不是電化學兩電子氧還原反應ORR）能夠直接將O₂分子活化生成·OH自由基，因此能夠打破傳統電化學芬頓反應的限制，并且實現了發展綠色水處理的新方法。

有鑒于此，同濟大學趙國華教授等綜述報道3e^- ORR還原反應的發展現狀，尤其是總結了3e^- ORR反應的特點和機理，對3e^- ORR反應的基本原理以及原位表征、通過調節反應路徑的方式發展高效率利用·OH的最新發展。

本文要點

(1)

對3e^- ORR反應的催化劑設計、機理研究、水處理的實際應用情況進行總結。對未來如何發展高效率穩定大規模制備利用·OH的發展前景以及面臨的挑戰進行總結。

(2)

作者討論了如何通過3e^- ORR反應高效率產生·OH，并且總結并提出如何優化反應環境、如何改善效率和選擇性。探討了3e^- ORR活性位點的構筑以及催化劑的穩定性。深入討論3e^- ORR反應如何在實際情況進行環境修復領域。此外，對于3e^- ORR反應的進一步發展進行展望，總結了如何將3e^- ORR反應與其他技術結合。

參考文獻

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