【学术聚焦】2023年第33期：环境学院潘飞教授团队在环境功能纳米材料制备、应用及污染物转化方面取得新进展

环境学院潘飞教授及其团队为推动绿色发展，响应国家生态文明建设需求，长期致力于纤维基功能纳米材料制备及其在环境领域应用的基础研究。

团队构建了具有结构化活性位点的锰碳基复合催化剂/过硫酸盐（PMS）体系，以实现有机物的有效转化，阐明活性位点与活性物种之间的关系，明晰活性自由基在污染物快速降解中的作用，为基于Mn-碳复合材料/PMS体系的催化剂的反应机理和合理设计提供了新的思路。研究成果以“Revisiting the multipath elimination of contaminants by carbonyl-containing manganese-carbon composites in the peroxymonosulfate system: A new way of constructing C-Mn-PMS complexes to distinguish the stages of active species production”为题，发表于环境领域TOP学术期刊Chemical Engineering Journal (中科院1区，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.144685)。

在此基础上，团队尝试以活性碳纤维（activated carbon fiber, ACF）为载体，在低温煅烧下将部分MnO₂转化为多价的Mn₃O₄，合成了一种新的多价催化剂（MnOx@ACF）。该材料可将有机污染物吸附到自身表面，缩短有机污染物与活性物种之间的距离，从而提高催化剂的催化效率。研究成果以“Activated carbon fiber mediated efficient activation of peroxymonosulfate system: modulation of manganese oxides and cycling of Mn species”为题，发表于知名学术期刊Chinese Chemical Letters (中科院1区，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cclet.2023.108407)。

印染、电镀、制革等各种工业废水含有大量重金属，若不及时处理会对环境造成极大危害。开发高效、廉价的破络工艺来消除重金属络合物对环境的影响是亟待解决的问题。团队前期结合我校的纺织特色，以无纺棉布为载体，构建了纳米Fe₃O₄和活性污泥的复合体系。科研成果已于2023年7月发表于环境领域学术期刊Journal of Water Process Engineering（中科院2区，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2023.103718）。

近期，课题组进一步将该体系扩展到重金属络合物的去除，考察不同因素的影响，并结合连续流反应器对实际应用特性进行研究，揭示了微生物在纳米Fe₃O₄活化过硫酸盐破络过程中的强化机制，为重金属络合物的处理和过程设计提供了新的思路。研究成果以“Enhanced decomplexation of Cu(II) complexes and Cu removal by the nFe₃O₄/persulfate coupled microbial system: Synergistic effect, validation, and mechanism”为题，发表于知名学术期刊Separation and Purification Technology (中科院1区，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.seppur.2023.125577)。

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