近日,技术研究院纺织印染清洁生产教育部工程研究中心夏东升教授团队在国际著名期刊Chemical Engineering Journal发表重要研究成果,该研究以废弃油菜籽饼粕为原料开发新型生物质碳材料,构建 “电能存储 - 催化” 耦合系统,为抗生素废水处理带来新突破,论文第一作者为研究生章天怡,指导教师为夏东升教授,武汉纺织大学为第一及唯一通讯单位。

当前,低能耗电化学高级氧化工艺是解决抗生素废水的潜在解决方案,但优质电极材料开发是核心难题。针对此情况,团队以废菜籽饼为碳前体,合成的CBC-600具有三维连通孔道可提升传质效率,加快反应速率,实现了电能存储与催化降解的高效耦合,团队以 CBC-600 为电极构建超级电容器辅助电催化系统,该电极兼具优异的电荷存储释放能力与催化功能,放电过程中可持续驱动催化反应,为降解过程提供稳定电子流。实验显示,在含过一硫酸盐体系中,CBC-600 电极 120 分钟内对 20mg L⁻¹ 盐酸四环素去除率达 98%,经 10 次循环使用,降解效率仅下降 5%,稳定性突出。


此研究不仅为废弃生物质高值化利用开辟新路径,更建立了 “电能存储 - 催化” 耦合新策略,证明生物质多孔碳在能量存储增强催化领域的潜力,为绿色高效的废水处理技术研发提供理论与实践支撑,有望推动电化学氧化工艺在难降解有机废水处理中的实际应用,实现水处理与低能耗协同。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.172555