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中国科大环境系Nature Communications丨微气泡界面羟基自由基生成机制研究进展

发布时间:2025-10-14    阅读次数:10    来源:环境科学与工程系

近日,中国科大环境科学与工程系在气液界面反应机制的探测研究方面取得新进展,相关研究成果以Probing catalyst-free hydroxyl radical generation at microbubble interfaces为题发表于Nature Communications

微米/纳米尺度的气液界面因其特殊的局域溶质分布和强界面电场而表现出独特的反应活性,然而针对单个微气泡界面反应性及其动态过程的直接观测一直较为缺乏。针对这一问题,研究团队开发了一套原位化学发光成像平台,结合光谱分析与多尺度计算模拟,系统研究了微气泡界面的反应过程。研究发现,在微气泡表面存在氢氧根离子的显著富集,其与界面电场协同作用,可在温和条件下驱动羟基自由基的生成。实验结果显示,界面化学发光信号清晰定位于气泡边界,理论计算进一步证实了氢氧根富集与界面电场耦合的反应机制。该研究不仅为气液界面无催化条件下的自由基化学提供了新的实验证据与理论解释,也为绿色化学合成与水污染控制技术提供了新的思路与方法。

 

图 微气泡气-液界面产生羟基自由基的机理示意图


研究工作得到了国家自然科学基金的支持。


论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-63899-w


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