在好氧条件下，草酸促进赤铁矿通过生成氢自由基来减弱污染物

《Environmental Science & Technology》：Oxalic Acid-Promoted Pollutant Attenuation by Hematite via Hydrogen Radical Generation under Aerobic Conditions

氧酸（OA）通过质子捐赠机制在暗氧条件下产生强还原自由基H•，显著提升赤铁矿表面污染物双酚A（62.3%）和硝基苯酚（64.1%）的降解效率，其限速步骤为Ov电子转移至OA供质子形成H•。H•直接驱动污染物还原，同时还原表面Fe(III)为Fe(II)，后者激活溶解氧生成•OH、Fe(IV)及单线态氧，形成还原-氧化协同体系。

　　

尽管草酸（OA）因通过配体促进的电子转移和分子氧（O₂）活化来增强矿物对污染物的降解作用而广受认可，但其完整的机制机制尚未完全阐明。在这里，我们发现了OA作为质子供体的一个新颖且关键的作用，它在黑暗氧化条件下通过H^•触发了一种强还原力。在富含氧空位（OVs）的赤铁矿系统中，引入OA后，双酚A和

-硝基酚的去除率分别从0%提高到了62.3%和21.3%提高到了64.1%。进一步的分析，包括电子顺磁共振光谱、电化学分析、清除剂测试和理论计算，确定了通过OV电子向OA提供的质子转移生成H^•是污染物降解的限速步骤。此外，矿物物种分析表明，在矿物-水界面生成的H^•直接驱动了污染物的还原转化。同时，H^•将表面的Fe(III)还原为Fe(II)。新形成的Fe(II)随后活化溶解的O₂，从而引发羟基自由基(^•OH)、高价铁(Fe(IV))和单线态氧(¹O_{2)的协同氧化降解。我们的发现强调了H^•在矿物介导的生物地球化学过程和污染物动态中的关键作用，并突出了由OA驱动的协同还原-氧化系统。}