在实验室水溶液中产生羟基自由基（•OH）的主要可靠方法是太阳光或模拟紫外/可见光照射含发色溶解性有机质（CDOM）或溶解黑碳（DBC）的水溶液，其核心机制为CDOM/DBC在光照下发生光敏化反应，通过能量或电子转移途径生成•OH；该过程具有显著的微区异质性——绝大多数•OH并非均匀分布于本体水相，而是高度富集于CDOM/DBC形成的疏水微相内，其局部浓度可达水相中的数十至数百倍 [2][4]。此外，某些特定光化学体系（如蒽污染的颗粒有机质体系）也可通过间接光解路径诱导•OH生成 [3]。
光驱动CDOM/DBC体系是实验室产•OH的主流且高效策略：
文献 [4] 明确指出，太阳光照射含发色溶解性有机质（CDOM）的水溶液可有效光化学生成•OH，并首次通过氯代烷探针定量证实：•OH在CDOM微相内的稳态浓度是水相中的210 ± 31倍，表明CDOM实质上构成天然“微反应器”，极大强化了局部氧化能力 [4]。类似地，文献 [2] 聚焦溶解黑碳（DBC），发现其在模拟日光下亦能高效产•OH，且同样呈现强烈微区异质性——DBC微相内生成的DOM结合型•OH（DOM-HO•）浓度约为水相中游离•OH的85倍 [2]。二者共同揭示：天然有机质的光化学活性高度依赖其超分子聚集结构，而非简单均相溶液反应。
产•OH路径存在关键机制分化：O₂依赖性 vs. O₂非依赖性：
文献 [2] 通过淬灭实验进一步区分了两种•OH生成路径：DBC微相内DOM-HO•的形成是O₂非依赖型（可能源于激发态DBC直接质子耦合电子转移或水分子氧化），而水相中游离•OH则需分子氧参与（典型O₂依赖路径，如O₂⁻•/HO₂•歧化或H₂O₂光解）[2]。这一机制差异对实验设计至关重要——若目标是最大化•OH产率，应优先利用CDOM/DBC微相；若需控制•OH空间分布或排除超氧干扰，则须调控溶解氧条件。
其他潜在但非主流的实验室产•OH路径：
文献 [3] 报道了在蒽（Ant）污染的颗粒有机质（POM）水悬浮液中，光照可诱导生成环境持久性自由基（EPFRs），并伴随检测到•OH和¹O₂等ROS，提示EPFRs可能作为中间体或催化剂参与•OH再生 [3]。然而，该路径依赖特定污染物（蒽）与矿物/有机颗粒的复合体系，重现性、普适性及产率均远低于CDOM/DBC光解体系，目前更侧重于环境意义阐释而非可控实验室制备方法。
值得注意的是，所有五篇文献均未提及传统化学法（如Fe²⁺/H₂O₂芬顿反应）、电化学法或γ射线辐解等非光驱动手段，说明所检文献聚焦于环境相关光化学途径，而非广义实验室合成方法。
“暗反应”体系不适用于•OH生成：
文献 [1] 明确研究的是“dark aqueous hydroxyl radical oxidation”（黑暗条件下的水相•OH氧化），即•OH由外部添加（如H₂O₂光解预生成后避光使用）或通过非光化学前体（如过渡金属活化H₂O₂）原位产生，但其摘要未描述任何在黑暗条件下从头生成•OH的方法，仅将•OH视为已知氧化剂用于老化实验 [1]。因此，该文献不支持“在黑暗水溶液中自发产生•OH”的可行性。
综合结论：
基于当前文献，实验室水溶液中可控、高效、环境相关地产生羟基自由基的首选方法是光化学法，具体为：
✅ 配制含CDOM（如腐殖酸、富里酸提取物）或DBC（如木炭浸提液）的水溶液；
✅ 采用模拟太阳光（含UV-A/UV-B）或特定波长紫外灯（如365 nm）进行照射；
✅ 该过程天然具备微区富集效应，使•OH在有机质疏水域内实现高局部浓度，显著提升对疏水性底物的氧化效率 [2][4]。
现有局限：
注：若用户实际需求涵盖芬顿等非光化学法，需补充检索相关文献；当前资料仅支持光驱动CDOM/DBC体系作为实验室水溶液产•OH的可靠依据。