近日，英国365集团博士后王荣耀与化学化工学院陈国柱教授团队合作，在环境领域顶级期刊《Water Research》发表了题为“Unlocking Amorphous Metal Alloy Induced Electronic Metal-Support Interactions for Efficient Electro-Oxidation of Levofloxacin”的学术论文。化学化工学院2023级研究生杜宝丽与我院博士后王荣耀为共同第一作者，王荣耀博士与陈国柱教授为共同通讯作者。

抗生素等新兴污染物因其高稳定性和难降解性，已成为全球水环境治理的重大挑战。电化学高级氧化技术因绿色高效、适合分散式水处理而受到广泛关注，但其效率常受限于界面电子传输迟缓和单一自由基反应路径。

                                                  图1 A-PdNi@Ti₄O₇制备工艺流程及相应表征

针对这一难题，研究团队设计并制备了一种新型非晶态PdNi合金修饰的亚氧化钛电极（A-PdNi@Ti₄O₇）材料。该电极通过调控电子金属-载体相互作用（EMSI），显著提升了界面电子转移能力，并实现了羟基自由基（·OH）、超氧自由基（·O₂^－）和单线态氧（¹O₂）的协同生成，从而高效降解典型抗生素——左氧氟沙星（LEV）。

                                      图 2 A-PdNi@Ti₄O₇电极及其在连续流反应器中的污染物降解性能

研究表明，该电极的降解速率较原始的Ti₄O₇材料提升了2.73倍，60分钟内实现了超过95%的矿化率，并在多种实际水环境中表现出优异的稳定性与抗干扰能力。通过原位拉曼光谱、电子顺磁共振以及密度泛函理论（DFT）计算，团队揭示了非晶态PdNi合金在电子结构调控、活性氧生成以及反应路径优化中的关键作用。这一成果不仅为难降解抗生素的去除提供了新思路，也为高性能电化学水处理技术的工程化应用奠定了重要基础。

                                                     图3 A-PdNi@Ti₄O₇的降解LEV机制图

该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、济南市科技局及英国365上市公司学科交叉汇聚建设项目的资助。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135425013405

撰稿：王荣耀   编辑：张修齐   编审：闫涛