过硫酸盐（PS）-AOPs技术作为传统Fenton反应的可替代技术受到了广泛的关注。常用的PS活化方法：如碱活化，因其具有动力学慢和对碱的需求量大等缺点而不具有实际可操作性；物理活化方法（如，热、超声、紫外线等）可有效活化PS，但高密度的能量输入增加了其使用成本；过渡金属（如，Co2+、Cu2+、Hg2+和Ag+等）是PS优异的活化剂，但二次污染的风险难以规避。因此，开发PS活化的新方法仍然是一个热点话题。氧空位（OV）作为金属氧化物中最常见的阴离子空位缺陷，其丰富的局域电子，可有效地促进O2、N2、CO2等的吸附和活化，在催化领域扮演着重要的角色。过二硫酸盐（PDS）因其具有与O2相似的O-O键，其是否能被OV吸附和活化引起了我们的高度关注。
针对上述问题，课题组以BiOBr为例，以水热法合成了富含OV的BOB-OV，然后将其进行煅烧，通过控制煅烧时间，得到了系列不同OV浓度的BOB-H，并进一步探讨了OV活化PDS的过程机制。研究发现，在碱性条件下，BiOBr能够有效活化PDS，且其活性依赖于OV浓度。该活化过程是一个1O2介导的非自由基机制：HO−作为PDS活化的驱动力，首先通过注入OV，形成BiⅢ−OH桥连物种（PDS吸附和活化的理想位点），然后通过多步反应（形成中间物种O2•−，Bi(III)/Bi(IV)参与氧化还原循环）形成1O2。
上述研究成果以“Peroxydisulfate activation and singlet oxygen generation by oxygen vacancy for degradation of contaminants”为题，近期被Environmental Science & Technology正式接收。环境学院博士研究生卜永广为论文第一作者，高冠道教授为通讯作者，南京理工大学李红超博士、南京大学潘丙才教授为共同作者。研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等资助。