广州大学胡春教授到城市环境研究所学术交流
发布时间:2019-10-29来源:付明来研究组
应中国科学院城市污染物转化重点实验室和付明来研究组邀请,广州大学胡春教授于10月25日来城市环境研究所交流,并作题为“材料表面微电场与污染协同驱动的水深度处理技术原理”的学术报告。
首先,胡教授介绍了工业废水以及城市污水中难降解有机污染物污染特性和常规处理技术与方法,指出如何高效处理工业废水中高浓度和难降解的有机物是工业废水/城市污水能否达标排放的关键。目前,70%净化企业都采用经典的芬顿反应对废水/污水进行处理。针对此技术,除了常见的3个技术瓶颈(反应要求pH=2~3,产生大量铁泥和H2O2利用率低)外,胡教授团队发现Fe2+转化为Fe3+后,继续被H2O2还原到Fe2+的反应很慢,使Fe2+/Fe3+的循环受到严重抑制,进而提出从污染物在材料微界面氧化还原反应角度出发,开发新型材料催化芬顿反应水处理技术的必要性。
随后,胡教授报告了其团队前期科研成果,研究发现:金属与有机聚合体通过形成M-O-C键桥可以使催化剂表面电子极化分布,进而在催化剂表界面构建出大量贫富电子微区;与此同时,污染物及其中间产物取代部分H2O2扮演了电子供体的作用,在贫电子微区与催化剂通过π-π堆叠实现电子高效传递和污染物自身氧化降解。研究结果为同步节省H2O2消耗量以提升其利用率和提高其催化剂降解污染物活性及其稳定性提供了可能,解决了固载型催化剂的活性组分往往受到束缚、反应体系强依赖H2O2提供电子、金属价态循环始终存在速率限制步骤(即H2O2无效氧化分解)和中性条件下活性差等问题。
最后,胡教授指出可根据“金属阳离子-π”电子转移基本理论,有目的性地在催化剂表界面结构中搭建起电子迁移键桥,继而开发出一种功能性表面微电场用于复杂工业废水中高浓度和难降解有机污染物高效脱毒。
胡教授的报告深入简出、内容丰富,增强了与会人员对“金属阳离子-π”电子转移基本理论构建材料表面微电场进行水深度处理机理方面的认识,胡教授细致地回答了大家的提问,讨论气氛热烈。
专家简介:
胡春,教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,环境领域中国高被引学者,曾长期在中国科学院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室工作;2017年9月加盟广州大学,建立界面微观过程与水污染控制研究团队,并任广州大学大湾区环境研究院院长。
研究方向:水污染控制化学,在水中污染物的安全转化和水的安全输配方面取得科学创新和技术突破,提出基于固液界面氧化还原反应过程调控,实现水质安全转化与输配;研究内容包括水质净化纳米材料、多相催化高级氧化水处理技术、水消毒与输配管网水质稳定性控制。
重点研发计划、原863计划和国家自然科学基金重点项目课题负责人,以第一作者及通讯作者在Environ. Sci. & Technol.、J. Am. Chem. Soc.、Water Res. 和 Appl. Catal. B: Environ. 等本领域Top学术期刊累计发表论文160余篇,授权专利多项。
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