面向全氟类新污染物（PFAS）因其极强的 C–F 键能、优异的热化学稳定性和疏水疏油特性，被广泛应用于工业生产和日常消费品中。然而，这类物质在环境中高度持久、易于迁移和生物累积，已成为全球关注的新污染物之一。传统吸附和膜分离技术主要实现 PFAS 的富集与转移，难以彻底破坏其稳定的 C–F 键。因此，发展能够实现 PFAS 深度脱氟与矿化的高效降解技术，是当前环境修复领域的关键科学问题。电化学技术具有反应条件温和、电子转移过程可控、可实现污染物富集与矿化破坏耦合等优势，是 PFAS 彻底降解的重要发展方向之一。

孙根班教授团队围绕 PFAS 电化学降解的核心科学问题，系统梳理了多尺度表征方法、理论计算、电化学氧化、电化学还原以及多途径耦合降解体系的研究进展。该综述重点讨论了直接电子转移、自由基氧化、氢自由基/水合电子介导还原等关键反应路径，并进一步总结了密度泛函理论和分子动力学模拟在揭示界面吸附行为、电子转移过程和 C–F 键活化机制中的重要作用。同时，论文面向实际应用中存在的传质受限、脱氟不完全和复杂水体干扰等瓶颈问题，提出通过微环境调控、双功能电极材料设计以及电化学与吸附、膜分离、光催化等技术耦合，实现 PFAS 原位富集与深度矿化的新思路。

图1 PFAS电化学降解技术系统研究框架

相关研究成果以 “Advances in electrochemical technologies for PFAS destruction” 为题近期发表于Chemical Science期刊（Chem. Sci., 2026, 17, 7843–7874），论文第一作者为2025级博士生董玉情，通讯作者为孙根班教授和于吉红院士，第一完成单位为北京师范大学化学学院。以上工作获得教育部、财政部“基础学科和交叉学科突破计划—全氟类新污染物防控学科突破先导项目”（JYB2025XDXM903）、国家自然科学基金项目（22288101、22271018、22571020）等资助。其中，“全氟类新污染物防控学科突破先导项目”面向 PFAS 精准识别、过程模拟、高效降解、阻控替代与智慧防控等关键难题，构建“筛查识别—过程模拟—阻控替代—智慧防控”全链条研究体系，推动新污染物治理领域跨学科技术创新与拔尖人才培养。

文章链接：https://doi.org/10.1039/d5sc09459c