L'existence de polluants organiques réfractaires en constante augmentation dans l'eau représente une menace potentielle grave pour la santé humaine et environnementale en raison de leur toxicité et de leur persistance. Les technologies de traitement des eaux conventionnelles souffrent de limitations inhérentes, notamment une faible efficacité de dégradation, des problèmes de pollution secondaire et des coûts opérationnels élevés. Récemment, les processus d'oxydation avancée basés sur l'oxygène moléculaire (O2-AOP) ont suscité un intérêt croissant en tant que technologies de traitement des eaux usées durables et efficaces, car l'oxydant abondant et environnementalement bénin dans la nature peut être activé en espèces réactives de l'oxygène (ROS), telles que les anions superoxyde (·O2−), les radicaux hydroxyles (·OH) et l'oxygène singulet (1O2), permettant la minéralisation efficace des polluants organiques réfractaires. Cette revue présente un résumé complet des O2-AOP pour la purification de l'eau, axé spécifiquement sur les systèmes photocatalytiques, électrocatalytiques, thermocatalytiques et mécanocatalytiques. De plus, nous effectuons une analyse complète des mécanismes de réaction intrinsèques associés aux voies de radicaux libres et non radicaux, qui incluent des processus impliquant l'oxygène singulet et des intermédiaires métal-oxygène à valence élevée. Enfin, nous discutons des défis et des perspectives associés à la dégradation des polluants organiques typiques, tels que les composés phénoliques, les médicaments et les produits de soins personnels (PPCP), et les colorants organiques. Malgré des avancées significatives dans les O2-AOP, plusieurs défis majeurs persistent, y compris une faible efficacité à utiliser l'oxygène dissous, une stabilité insuffisante des catalyseurs et des mécanismes de transfert d'électrons interfacial peu clairs. Les recherches futures devraient prioriser la régulation précise des structures matérielles, une analyse approfondie des mécanismes de réaction et le développement sur mesure de réacteurs pour faciliter l'application industrielle de cette technologie dans le traitement de l'eau. Dans l'ensemble, cette revue décrit systématiquement les progrès actuels des technologies d'élimination des polluants organiques utilisant l'oxygène moléculaire, offrant de nouvelles perspectives pour atténuer la pollution organique dans l'eau.
Wei et al. (Mar,) ont étudié cette question.