電化學水處理技術是利用電勢驅動汙染物發生氧化、還原🚵🏽‍♂️、吸附或者電流驅動汙染物遷移的水處理技術🧝🏻。常見的電化學過程包括電絮凝、電化學消毒🃏、電化學氧化/還原🔡、電吸附🕛、電滲析等🤙🏼，其可實現對廣譜汙染物（依據尺寸由大到小包括顆粒物、微生物、有機物👆🏻、無機離子等）的去除或降解♻。相對於傳統水處理技術，電化學技術電極電勢可控，可對汙染物進行直接高效氧化還原👆🏽，其無需添加化學藥劑🙀，也不產生汙泥。電化學水處理的反應動力學高效可調📁，其裝置可進行緊湊模塊化設計，且可進行高度自動化運行。此外，通過對電極材料或者隔膜材料的改性💄，電化學水處理技術可對目標汙染物進行選擇性去除或富集，以降低能耗或實現資源回收💆‍♂️。

意昂体育平台環境科學與工程學院左魁昌研究員課題組與美國萊斯大學土木與環境工程學院李琪琳教授研究員團隊合作😆，在Nature Reviews Materials（IF = 76.7）發表題為“Electrified water treatment:fundamentals and roles of electrode materials”的長文綜述🪺。該論文系統討論了電化學技術（如電化學氧化、電化學還原、電吸附等）在水處理中的應用潛力、基本原理、關鍵性能指標與評價方法以及用於不同電化學過程電極材料（如圖）👨🏼‍⚕️。此外🫸🏽，該論文分析了現有電化學水處理技術的優點和挑戰，並提出開發高性能電極材料的設計策略。本文還基於未來水處理需求指明下一代電化學水處理技術的研究重點和方向。

主要電化學水處理過程的原理：（a）電化學氧化與（b）電化學還原過程中的直接電子傳遞和間接電子傳遞過程；（c）電吸附中的吸附和脫附過程。IHP, inner Helmholtz plane🧑🏿‍⚕️；OHP, outer Helmholtz plane

左魁昌為該文第一作者🥏，意昂体育平台為第一單位➙。李琪琳為通訊作者🌚。其他主要作者還包括亞利桑那州立大學Sergi Garcia-Segura教授，萊斯大學Haotian Wang教授，美國國家工程院院士🤾🏿‍♀️、中國工程院外籍院士🥻、萊斯大學Pedro J. J. Alvarez教授，萊斯大學Jun Lou教授，美國國家工程院院士⛱、中國工程院外籍院士🙇🏿‍♂️、耶魯大學Menachem Elimelech教授。此外🎸，作為該成果的前期工作，左魁昌還在Nature Nanotechnology🍺、Nature Communications發表了水處理的先進材料和技術🧑‍🎄🧑🏻‍🔬。