芬頓反應（FeII+H2O2）是一類重要的高級{attr}2234{/attr}體系，反應過程中所產生的活性自由基?OH（及伴隨產生的O2??）具有極強的氧化能力，被認為是一種處理工業有機廢液的理想策略。傳統的芬頓反應以亞鐵離子作為雙氧水分解產生?OH的主要催化劑，在實際應用中，存在工作pH范圍窄（pH 3–5）、難以處理堿性污染物、容易產生鐵泥沉積物、FeIII→FeII轉化速率慢、以及在酸性反應條件下易產生新的有毒污染物等問題。除了基于鐵的傳統的芬頓反應，文獻中還報道了一些基于其他金屬離子的類芬頓反應，冀望克服傳統芬頓反應存在的一些問題，但其過程和機制往往比傳統的芬頓反應更加復雜和多樣化。開發新型（類）芬頓試劑及其相關催化機理研究是當前環境有機污染物治理領域的重要課題之一。
近期，龍巖學院陳武華副教授、華東理工大學王海豐教授及同濟大學陳作鋒教授等運用水熱合成技術和可控分步自組裝策略，設計合成了一種多金屬氧酸（POM）修飾與橋聯的有機Co(II)配合物：R-[CoII(phen)(H2O)2]（phen：1,10-鄰二氮雜菲）。該化合物具有一維線性結構，在水和大部分有機溶劑中不溶解。作為光助固相類芬頓試劑，該化合物在染料和抗生素等有機污染物的氧化降解過程中表現出非常高效和穩定的光催化性能。相關反應在可見光激發條件下即可進行，有利于對太陽光的充分利用；pH應用范圍拓寬為pH 3–9，有助于對一些堿性污染物的氧化降解。
與傳統的芬頓反應不同，由于Co2+/Co3+高的氧化-還原電位（1.82 eV），反應Co2+Lm+ H2O2 → Co3+Lm + OH? + ?OH（L為配體）受到抑制。原位電子順磁共振（in-situ EPR）光譜和密度泛函理論（DFT）計算分析表明，反應過程中首先發生H2O2或OOH?取代Co(II)上的配位水分子，進而在可見光照射條件下發生O-O鍵斷裂與解離，產生活性自由基?OH和O2??。
該反應過程可避免傳統芬頓試劑易產生鐵泥沉積物和FeIII→FeII轉化速率慢的問題。作為富電子給體，POM簇和phen配體對光催化降解過程表現出協同作用，既穩定了中心金屬Co(II)，提高了其pH適應性，又使可見光吸收紅移，拓寬了對太陽光的利用范圍。此外，POM簇起到橋接{[CoII(phen)(H2O)2]2}4+的作用，所形成的化合物作為光助固相類芬頓試劑，能有效提升對有機污染物的吸附能力，并可回收和重復利用。
以化合物R-[CoII(phen)(H2O)2]作為固相類芬頓試劑，可見光催化氧化降解機理示意圖。
該成果以“A novel heterogeneous Co(II)-Fenton-like catalyst for efficient photodegradation by visible light over extended pH”為題，最新在線發表于Science China Chemistry上（doi: 10.1007/s11426-020-9885-3）。
