转自：环境工程与科学
11月5日，南开大学周明华教授和同济大学赵国华教授（共同通讯）在Applied Catalysis B: Environmental and Energy发表了题为“Single-Atom Catalysts Toward Electrochemical Water Treatment”的综述论文， 全面概述了用于电化学水处理的单原子催化剂（SACs），探讨了 SACs 在这一领域的合成策略、设计原理、应用和机理认识。
在过去几十年里，人类活动和生活方式的选择导致水质严重恶化，尤其是近年来，这对为工业和农业用水提供清洁水构成了全球性挑战。目前净化水的主要方法包括生物修复法、物理法处理、化学净化法（包括 Fenton 和 Fenton-like、光催化法、电化学法）。在这些水处理工艺中，电化学方法具有操作简单、成本低、环保和节能等优点。电化学水处理方法，如电化学高级氧化过程（EAOPs）、电化学高级还原过程（EARPs）、电絮凝、电凝聚、电渗析和电吸附等，已成为前景广阔的创新水处理技术。特别是以 EAOPs 和 EARPs 为代表的破坏性水处理方法，可以将难处理的有机污染物转化为低度小分子物质，甚至完成矿化或有价值产品的增值转化。无机污染物也可以转化为有经济价值的产品，如硝酸盐电合成氨。因此，设计高效、稳定和可持续的电催化剂对于缓解水中的环境污染物至关重要。
单原子催化剂（SACs）因其出色的性能、坚固的结构特性以及活性金属位点的最佳利用，已成为环境催化领域前景广阔的材料。然而，目前亟需对 SACs 在电化学水处理中的成功应用进行全面总结。本文深入综述了 SACs 电极的原位制备方法。本文概述了电化学水处理中使用的 SACs 的设计原则。我们特别关注 SACs 在利用电化学催化技术进行废水处理方面的应用。从电化学高级氧化过程（EAOPs）、电化学硝酸盐还原反应（NO3RR）、电化学高级还原过程（EARPs）脱卤和电化学微污染物增值等方面，批判性地介绍了 SACs 在电化学水处理中的发展和应用潜力。最后，我们讨论了电化学水处理中 SACs 的预期发展、进一步的科学研究和实际应用。
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