近日,我院(浙江师范大学地理与环境科学学院)林红军教授和李必胜副教授在环境领域顶级期刊Water Research在线发表综述论文:“Open the door to the new world of singlet oxygen in the peracetic acid system: Generation and identification(开启过氧乙酸体系单线态氧新世界:生成机制与识别方法)”。

该论文聚焦近年来迅速发展的过氧乙酸(PAA)高级氧化技术,系统梳理了PAA体系中单线态氧(¹O₂)的生成机理与识别方法。作者首先从分子轨道与反应选择性出发,阐明了¹O₂对富电子污染物的优先氧化特性及其在不同溶剂中的寿命差异,说明了其“高选择性、宽pH适用性、对无机阴离子干扰不敏感”等优势。随后,论文从“过氧化物路径”和“超氧自由基路径”两个主线出发,总结了PAA、自生成的过氧化氢、过氧羟基自由基以及溶解氧等多种前体通向¹O₂的转化途径,强调氧空位、杂原子掺杂、金属价态循环等催化结构以及pH、温度和基质成分等过程条件在调控非自由基氧化中的关键作用。
在识别方法方面,论文系统评述了电子顺磁共振(EPR)、猝灭剂实验、分子探针与同位素溶剂(H₂O/D₂O)四类技术的原理与适用边界,指出常用猝灭剂和探针与其他活性物种的交叉反应、EPR自旋捕获剂的不稳定性等易导致“假阳性”的问题,并提出将多手段正交诊断与动力学分析结合的动态识别框架,为准确定量¹O₂产率及其在污染物降解中的贡献提供了操作路径。论文最后展望了PAA-AOPs中¹O₂机理研究和表征标准化的发展方向,为面向选择性、非自由基氧化的高级氧化工艺设计提供了重要参考。
Water Research 是环境领域的顶级期刊,是自然指数源刊,为中科院一区期刊。地环学院环境科学与工程专业硕士研究生刘瑞为论文第一作者,李必胜副教授、林红军教授和华东师范大学关小红教授为联合通讯作者,浙江师范大学为第一通讯单位。该成果得到国家自然科学基金项目、浙江省自然科学基金和浙江省重点研发项目的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124988