近日,,資環(huán)學(xué)院孫杰教授課題組的研究成果在國際水協(xié)會刊,、環(huán)境領(lǐng)域Nature指數(shù)頂級期刊WaterResearch上發(fā)表,,提出了一種新型降解自然水體中塑化劑的電化學(xué)體系,,論文題為Electro-peroxone with solid polymer electrolytes: A novel system for degradation of plasticizers in natural effluents,。研究生向琦為該論文的第一作者,,孫杰教授為通訊作者,。論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118302
塑化劑是工業(yè)上被廣泛使用的一種高分子材料助劑,,用于提高塑料等材料的柔韌性和易加工性,。鄰苯二甲酸酯類是最常見的塑化劑,,難以自然降解,具有生物累積性和內(nèi)分泌干擾效應(yīng),,人體大量攝入可造成發(fā)育障礙,。電過氧化技術(shù)(Electro-peroxone,EP)被認(rèn)為是一種有應(yīng)用前景的水處理工藝,,但在自然水體中的使用受到低電導(dǎo)率和高運營成本的限制,。孫杰教授課題組設(shè)計了一種新型電化學(xué)體系,通過將EP與固體聚合物電解質(zhì)(EP-SPE)耦合來克服這一限制,。
EP-SPE體系僅需10min即可實現(xiàn)50%塑化劑的礦化,,電解能耗為1.0 kWh·m-3,而在傳統(tǒng)的EP體系中需要60min以26.6 kWh·m?3的能耗才能達到50%塑化劑的礦化,。孫杰教授課題組詳細(xì)研究了EP-SPE的動力學(xué)和機制,,而且通過EPR表征和動力學(xué)模型揭示了活性氧物種的產(chǎn)生、瞬時濃度和降解貢獻,。課題組分別以長江,、東湖、二沉池和地下水四種天然水為背景進行測試,,證明了EP-SPE的普遍適用性,。此外,,EP-SPE在15次運行后沒有表現(xiàn)出任何性能下降。因此,,該項研究為天然水體中的塑化劑凈化提供了一種可行的技術(shù),。