山東大學12月19日訊：環境學院資源循環及環保新材料研究所一直致力于新型環保藥劑與材料、水和廢水處理與資源化技術、固體廢物資源化等方向的研究，取得了新成果。于2022年在環境科學與生態學領域Nature Index目錄的兩大頂級期刊Water Research（中科院一區Top，IF=13.4）和Environmental Science & Technology（中科院一區Top，IF=11.357）上發表論文四篇，山東大學博士后郭康鷹，博士研究生劉貝貝、劉震和碩士研究生楊夢雪分別為論文第一作者，高寶玉教授、李倩教授、許醒副教授、高悅博士后、郭康鷹博士后分別為論文通訊作者。

混凝沉淀法具有成本低、操作簡單、去除懸浮顆粒和有機物效率高等優點，在水和廢水處理中得到了廣泛應用?；炷齽┦腔炷ǖ年P鍵。Ti元素在自然界分布廣泛且不具有生物毒性，Ti基聚合物作為一種無毒無機混凝劑，與有機物和懸浮顆粒均具有較強的結合親和力，并且相對于單一的Ti基混凝劑，鈦與其他金屬鹽的復合能充分發揮兩種或多種金屬混凝劑的優勢，彌補單一金屬基混凝劑的不足，但如何提高含鈦復合混凝劑的穩定性和效率仍是一個挑戰。課題組研究人員在“Highly efficient Al-Ti gel as a coagulant for surface water treatment: Insights into the hydrolysate transformation and coagulation mechanism, Water Res. 221 (2022) 118826”中，通過溶膠—凝膠法制備了一系列具有良好的穩定性和混凝效率的Al-Ti凝膠，保留復合工藝和溶膠—凝膠法的雙重優點。該研究對探索金屬鹽在溶膠-凝膠過程中的相互作用機制，開發高性能復合混凝劑并了解其混凝機理具有重要意義。此外，結合課題組前期工作，研究人員在“Coagulation behavior of polyaluminum-titanium chloride composite coagulant with humic acid: A mechanism analysis,Water Res. 220 (2022) 119142”的研究中，通過共聚合方式制備了一系列具備穩定性好、混凝效率高等優勢的聚合氯化鋁鈦復合混凝劑(PATC)，并探討了不同pH值下PATC水解物與腐殖酸（HA）分子之間的潛在相互作用，明確了混凝劑水解物與HA官能團的主要結合位點和結合方式，為深入探索混凝去除HA分子的作用機制提供了理論指導。

過硫酸鹽高級氧化工藝作為一種高效的化學處理技術一直是水處理理論和應用的研究熱點。在過硫酸鹽活化方式中，鐵基催化劑因其低毒性、便宜易得等優勢被廣泛使用，但在應用中存在著鐵循環易受阻的問題，降低了鐵基催化劑的實際應用潛力。在“Revealing the fundamental role of MoO2in promoting efficient and stable activation of persulfate by iron carbon based catalysts: Efficient Fe2+/Fe3+cycling to generate reactive species, Water Res. 225 (2022) 119142”研究中，課題組研究人員通過將MoO2負載在鐵-碳基材料上制備了新型的Fe/Mo-CNs催化劑，該催化劑既保留了鐵-碳材料的優勢，MoO2更保證了反應過程中的有效鐵循環，提升了催化劑的活化性能和穩定性。另外，針對金屬單原子催化劑（SACs）在過硫酸鹽活化中的作用機制不明等問題，研究人員在“Unveiling the Origins of Selective Oxidation in Single-Atom Catalysisvia Co–N4–C Intensified Radical and Nonradical Pathways,Environ. Sci. Technol. 56 (2022) 11635-11645”中研究了鈷基單原子催化劑/過氧單硫酸鹽（PMS）體系中自由基和非自由基途徑選擇性的起源，并探究不同具有給電子和供電子基團的微污染物的降解機理，揭示了單原子催化劑/PMS體系在多種有機微污染物氧化中的選擇行為。此外，本課題組還以“Peroxymonosulfate activation on a chainmail catalyst via an electron shuttle mechanism for efficent organic pollutant removal”在Applied Catalysis B: Environmental, 316 (2022) 121695（IF=24.319）發表論文一篇，第一作者和通訊作者分別為段丕俊博士和高寶玉教授。以上研究成果為新型高效催化劑的合成提供了理論指導，對于實現高級氧化工藝在水處理中的實際應用具有重要意義。

研究所團隊承擔國家“863”計劃重點課題子課題、國家科技支撐計劃重點課題子課題、國家科技惠民項目子課題、國家水污染控制與治理重大專項子課題、國家自然科學基金項目等100余項，鑒定成果30余項，團隊已出版專著6部，發表SCI論文1000余篇，其中在Water Research、Environmental Science & Technology、Applied Catalysis B: Environmental等TOP期刊發表文章200余篇。目前已授權中國及國際發明專利100余項，研發的系列水處理劑和環保功能材料大多已實現產業化生產和應用。研究成果獲國際、國家級和省部級獎勵30余項，與美國、澳大利亞、芬蘭、愛爾蘭、新加坡和韓國的多所高效建立了良好的合作關系。