Cation‐Mediated Interface Engineering Directs Electrogenerated Reactive Oxygen Species Pathways

活性氧 化学 电解质 电化学 选择性 氧气 激进的 过氧化氢 单线态氧 无机化学 析氧 离子键合 氧化磷酸化 离子强度 羟基自由基 污染物 光化学 氧化还原 离子液体 原位 电极 化学工程
作者
Xuelin Sheng,Pengfei Wang,Hongmei Li,Siyi Lin,Baozhan Zheng,Zhaoyu Jin,Guihua Yu,Panpan Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
标识
DOI:10.1002/anie.9670818
摘要

ABSTRACT Persistent organic contaminants are increasingly accumulating in saline waters, where high ionic strength and complex electrolytes hinder oxidative remediation. Electrogenerated reactive oxygen species (ROS) offer a promising route for pollutant degradation, yet the role of electrolyte cations in controlling ROS pathways remains poorly understood. Although singlet oxygen ( 1 O 2 ) is more persistent and matrix‐tolerant than hydroxyl radicals (•OH), whether cation‐induced changes in interfacial water structure govern ROS selectivity remains unclear. Here, using atomically dispersed Cu on Fe 2 O 3 ‐carbon nanotubes (Cu 1 /Fe 2 O 3 ‐CNTs) as a dual‐ROS electrocatalyst, we show that alkali‐metal cations exert distinct effects on ROS generation. •OH production follows the expected cation‐size‐dependent trend, whereas 1 O 2 generation exhibits an anomalous maximum in Na + ‐containing electrolytes, leading to superior contaminant degradation. Quantitative ROS measurements, in situ electrochemical analysis, spectroscopy, and theoretical calculations show that this behavior is primarily governed by selective stabilization of the *OOH intermediate rather than enhanced O 2 adsorption. Na + promotes a highly interconnected interfacial hydrogen‐bond network that stabilizes *OOH and favors 1 O 2 formation. In natural seawater, this regulation enables >98.2% contaminant removal within 8 h at an estimated energy demand of 0.779 kWh m −3 . These findings identify electrolyte cations as important regulators of ROS selectivity and provide a basis for efficient saline‐water decontamination.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
称心的冰安完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
123完成签到,获得积分20
1秒前
晾衣架完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
nwei发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4的应助被威武十八采纳,获得10
2秒前
zero完成签到 ,获得积分10
3秒前
Dr.Zhang完成签到,获得积分20
4秒前
尧开完成签到,获得积分10
4秒前
ysq完成签到,获得积分10
4秒前
冰水发布了新的文献求助30
4秒前
akzl发布了新的文献求助10
4秒前
丘比特的应助被xiaoguoxiaoguo采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
luuuuuing完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
落后的玉米完成签到,获得积分10
6秒前
XiaonanTang完成签到 ,获得积分10
6秒前
cj完成签到 ,获得积分10
9秒前
AA发布了新的文献求助10
9秒前
DW的应助被结实乐曲采纳,获得10
9秒前
感动的芝麻完成签到,获得积分10
10秒前
白英发布了新的文献求助10
10秒前
852的应助被小多快跑采纳,获得150
11秒前
WATCH完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
逊哥完成签到 ,获得积分10
12秒前
科研通AI6.2的应助被creeper采纳,获得20
12秒前
谨慎映容发布了新的文献求助10
13秒前
清晨牛完成签到,获得积分10
13秒前
我是老大的应助被鼻子哥采纳,获得10
14秒前
14秒前
英姑的应助被自洽采纳,获得10
15秒前
RadioMars的应助被别管我是谁采纳,获得10
15秒前
脑洞疼的应助被萘蒽采纳,获得50
15秒前
15秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7896450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9405318
关于积分的说明 20867425
捐赠科研通 7499606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359586
关于科研通互助平台的介绍 2497872
邀请新用户注册赠送积分活动 2388895