利用钯单原子和钴磷纳米微粒增强脉冲电催化去除含氟有机污染物：在空气条件下通过还原与氧化实现协同降解

《Environmental Science & Technology》：Enhanced Pulsed Electrocatalytic Removal of Fluorinated Organic Pollutants with Pd Single Atoms and CoP Nanopimples: Synergistic Degradation by Reduction and Oxidation under Air Conditions

　　

摘要

为有效去除水环境中的难以降解的含氟有机污染物，本研究设计了兼具还原和氧化双重功能的Pd₁-CoP@NCu电极，并利用脉冲电催化技术在常氧条件下实现其还原脱氟与氧化降解。在脉冲模式下，电极界面会形成周期性的富集-释放过程。E_on阶段主要通过H*介导C–F键断裂，并通过氧还原反应产生活性氧物种（ROS）；而E_rest阶段则通过电位反转引发水氧化反应，促使多种ROS持续生成，进而有助于芳香环的开环以及小分子的矿化。该系统通过脉冲双相协同作用，实现了99.1%的污染物降解率、62.9%的脱氟率以及57.5%的总有机碳去除率，从而有效完成了4-氟苯酚的脱氟、解毒及高效去除。因此，构建Pd单原子协同位点并引入脉冲电压的设计，为开发绿色、高效且可持续的含氟污染物电化学修复技术提供了新的思路。