3月7日，同济大学环境科学与工程学院教授王颖团队为开发高效低耗的电芬顿水处理技术提供了简单有效的创新策略，通过氧气高效富集的方法提升氧气利用率，进而大幅降低能耗。相关研究成果在线发表于《美国科学院院刊》。

电芬顿技术可有效降解水中有机污染物，无需投加化学药剂且有望使用可再生能源，在有机废水处理领域展现出巨大应用前景。然而，由于水中氧气溶解度低且扩散慢，限制了电芬顿技术的处理效率。如何提高电芬顿过程的氧气利用率，成为降低能耗的关键问题。 

受鱼鳃呼吸过程启发，研究团队提出了“局域氧富集（LOC）”策略，构筑了具有氧气富集效应的阴极，并结合原位电化学表征技术和理论计算方法揭示了局域氧富集机制。与传统电极附近的“简单氧扩散（SOD）”过程不同，电极可直接从本体溶液中持续不断地提取溶解氧到电化学反应界面，从而减少甚至消除曝气需求，氧气利用率提升了11倍以上，电芬顿过程的能耗下降了65%以上。技术经济分析和连续流实验表明，LOC方法是一种简单、有效的创新策略，为高效节能的电芬顿水处理技术开发提供了新的思路。

SOD和LOC示意图 图片来源于《美国科学院院刊》 

相关论文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.231770212