昆明理工大学梁胜&何亮课题组WR：突破固有认识-揭示阴极直接活化氧气泡选择性生成1O2的全新机制

该研究由昆明理工大学梁胜和何亮教授课题组完成，发表在Water Research期刊上，探讨了在电化学体系中通过阴极直接活化阳极析氧反应产生的氧气泡选择性高效生成单线态氧（1O2）的机制。研究发现，使用疏水性碳片作为阴极，并采用阴极在上、阳极在下的反应器构型，1O2的生成效率最高可达35.1%。研究突破了传统认知，证明1O2的氧源是气泡中的气态O2而非水中的溶解氧。通过实验和DFT计算，揭示了1O2的生成机制：在疏水性阴极与气泡的“固-气”界面，质子贫瘠抑制了*•O2⁻的质子化，促进其脱附成为气泡中的•O2⁻(g)，进而通过气相自由基耦合反应生成1O2。该机制不仅适用于疏水性阴极，商用碳毡和泡沫镍作为阴极时也能检测到1O2生成。研究为电催化氧活化水处理体系提供了新思路，减少了对曝气的依赖，具有重要的应用价值。