近日，广州大学大湾区环境研究院胡春教授团队在水处理领域取得重要研究进展，首次从原子和电子角度阐述了实际水体中溶解性有机碳（DOC）和有机微污染物之间的相互作用模式，开发了基于表面微电场的自净化水处理工艺。成果以发表于环境领域知名期刊Environmental Science & Technology。

研究背景

实际水体中毫克量级的DOC与痕量水平（ng/L～μg/L）有机污染物的共存，导致复合微污染物的水质风险控制面临科学挑战。深入研究水中这些痕量有机污染物的存在形态、特征以及它们与DOC的作用模式是发展低能耗高效水净化技术的关键。

研究内容

作者基于表面络合手段，在催化剂Fe⁰-Fe_yC_z/Fe_x-GZIF-8-rGO表面构建具有富电子微区和贫电子微区的表面微电场，开发了一种无需外能辅助的废水自净化工艺，实现了超纯水、城市污水和饮用水原水体系微污染物的选择性优先去除。系统研究结果表明，实际水体中多种微污染物形成了以DOC为主体的极性络合体，该极性络合体具有富电子DOC区域和贫电子污染物区域。在反应过程中，得益于催化剂表面微电场静电力作用和极性络合体优异的电子传输特性，使得极性络合体中微污染物更多的电子发生表面离域，并在O₂触发下优先发生裂解水解链式反应被高效矿化去除。研究结果为低能耗复合微污染水处理提供了新的思路。

基于表面微电场自净化工艺净水效能

研究相关

论文第一作者是广州大学博士研究生王裕猛，通讯作者是胡春教授，广州大学为第一单位。该研究工作得到了国家自然科学基金原创项目、重点项目和广东省珠江人才计划引进创新团队项目的资助。

文章来源

Yumeng Wang,Chun Hu*, et al. Preferential Destruction of Micropollutants in Water through a Self-Purification Process with Dissolved Organic Carbon Polar Complexation.Environ. Sci. Technol.2022, 56, 10849-10856.

文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.2c03354