journal article·2025-11

Molecular Orbital Level Micro‐Electric Field in Green Fenton‐Like Chemistry for Water Treatment: From Mechanism Understanding to Scale‐Up Applications

Qingbai Tian, Qian Li, Tianran Zhang, Weixuan Huang, Chuanliang Zhao, Bo Hu, Xing Xu

Advanced Materials· Volume 37· Issue 47
Publisher page

Abstract

Abstract Fenton‐like systems utilizing micro‐electric field‐engineered catalysts have emerged as a promising technology for water remediation, demonstrating distinctive advantages via their efficient electron transport networks. This innovative approach not only significantly reduces oxidant consumption but also enables thorough mineralization of contaminants. However, current research faces critical challenges in fundamental mechanistic understanding, particularly regarding reactor scale‐up strategies and biological synergy mechanisms, where a cohesive theoretical framework remains to be established. This comprehensive review systematically addresses four pivotal aspects: i) Mechanistic elucidation of charge transfer dynamics and pollutant transformation pathways in micro‐electric field‐enhanced Fenton systems; ii) Development of structure‐activity relationship models for system optimization; iii) Implementation of modular scale‐up methodologies with pilot‐scale validation for engineering feasibility assessment; iv) Quantitative environmental impact evaluation using full lifecycle assessment under carbon neutrality objectives. By methodically analyzing technical bottlenecks and advancement pathways, this work establishes a theoretical foundation for advancing micro‐electric field regulation in environmental remediation applications. The insights presented are expected to accelerate the development of sustainable water treatment solutions, offering innovative approaches for pollution control aligned with global carbon emission reduction targets.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced oxidation water treatment · Electrochemical Analysis and Applications · Membrane-based Ion Separation Techniques

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Shandong Key Laboratory of Water Pollution Control and Resource Reuse School of Environmental Science and Engineering Shandong University Qingdao 266237 P. R. China

Faculty of Education and Liberal Arts INTI International University Persiaran Perdana BBN, Putra Nilai Nilai Negeri Sembilan 71800 Malaysia

School of Civil Engineering Chang’ an University Xi'an 710061 P. R. China

Funding

National Natural Science Foundation of China · Natural Science Foundation of Shandong Province

References (100+)

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