基于过硫酸盐(PMS)的催化氧化技术在水污染控制领域受到了广泛关注。过渡金属离子被广泛用于活化PMS的催化剂，目前普遍认为自由基是该体系产生的主要活性物种，但具体反应机制尚存争议。探究PMS活化过程中产生的关键活性物种对于深刻理解该方法的科学内涵、推动实际应用技术的开发具有重要的基础意义。
课题组以Co(II)/PMS为模型体系，系统探究了该体系所涉及的电子转移机制与活性物种的亲电/亲核反应活性。研究选取苯基甲基亚砜（MPSO）为探针有机物，发现Co(II)/PMS体系中存在两种电子转移机制（单电子转移和氧转移），其贡献与溶液pH和缓冲盐种类密切相关。进一步选取2-苯基丙醛（2-PPA）为探针有机物，发现Co(II)/PMS体系中产生的活性物种具有亲电/亲核双重反应特性。根据上述研究结果，推测Co(II)与PMS络合产生的Co(II)-PMS络合物是该体系的主要活性物种（PRS），而其分解产生的少量自由基和Co(III)仅作为次级活性物种（SRS）参与污染物的氧化。这一工作为探究过渡金属活化PMS的反应机制提供了新思路与新依据。
研究成果以“Are free radicals the primary reactive species in Co(II) mediated activation of peroxymonosulfate? New evidence for the role of Co(II)-peroxymonosulfate complex”为题在线发表于环境领域知名学术期刊Environ. Sci. Technol. (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c02015)。论文第一作者为团队2019届毕业生、南京理工大学讲师李红超博士，通讯作者为南京理工大学教授、南京大学环境纳米技术研究中心客座研究员钱杰书博士，共同作者包括南京理工大学硕士生赵子豪、团队PI潘丙才教授。研究得到了国家自然科学基金及江苏省自然科学基金的资助。
