近期，中国科学技术大学环境学院在工业废水电化学氧化处理领域取得新进展。研究团队提出了一种界面离子缝合策略，构筑了兼具结构稳定性与氧化物种生成选择性的自支撑双层阳极，实现了多种真实工业废水的高效处理。相关研究结果以“Interfacially Stitched Bilayer Anodes Enforce Surface-Confined Hydroxyl Radical Chemistry in Complex Wastewater”为题，于2026年10月在Journal of the American Chemical Society发表。

工业废水中难降解有机污染物的深度去除与矿化，是水污染控制领域面临的重要挑战。电化学氧化技术能够利用电能驱动阳极水氧化，原位生成强氧化性物种，为此类污染物的处理提供了新的途径。然而，阳极在高电位和强氧化环境下容易发生金属溶出或催化层脱落，同时，氧化物种生成的选择性不足也会限制污染物的高效降解。针对上述问题，本研究在多孔钛基底上依次构筑Sb–SnO2中间层和F调控的SnO2催化层，利用Sb–F界面缝合增强层间结合，并通过F…Sn–O*协同位点促进表面限域羟基自由基的生成。结合原位谱学表征与理论计算，揭示了界面结构调控表面含氧中间体演化及氧化反应的作用机制。进一步将双层阳极集成至连续流电化学反应器，实现了多种真实工业废水的高效处理，并在超过14天的连续运行中保持了良好的处理性能。本研究为兼顾电极结构稳定性与氧化物种生成选择性的电化学阳极设计提供了新策略，也为难降解工业废水的绿色和高效处理提供了新的思路。

 图 界面缝合双层阳极促进表面限域羟基自由基生成以实现高选择性和稳定的阳极氧化

该研究工作得到了国家自然科学基金等项目的资助，并获得合肥同步辐射光源、中国科大超算中心、理化科学实验中心等平台的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.6c13125