5月10日至13日,王崇臣教授课题组博士研究生楚弘宇、王飞,硕士研究生高雅、刘珊珊、孟令辉和刘广池入选参加了由清华大学、中国环境科学学会、亚洲大学联盟、环境模拟与污染控制国家重点联合实验室共同举办的第十八届全国环境博士生学术会议(简称“环境博论”)。

王飞同学进行了题为 “Almost 100 % electron transfer regime over Fe−Co dual-atom catalyst toward pollutants removal: Regulation of peroxymonosulfate adsorption mode” 的英文口头汇报。他以ZnCo-ZIF@Fe(acac)3为前驱体,通过热解衍生的方法制备了具有独特FeCo-N6配位模式的FeCo−DAC催化剂,并实现了对多种污染物的高效去除。活性物质捕捉实验、ESR检测结合DFT理论计算证明了通过调控PMS吸附模式可以诱导FeCo−DAC实现近100%电子转移而降解BPA的机理。最后,FeCo−DAC在处理实际机场废水过程中实现了高达75%的TOC去除率,且可生化性得到了提高。

高雅同学进行了题为 “Ferrocenedicarboxylate modified Bi-MOF for water decontamination via different advanced oxidation processes: Multifunction, mechanisms and biotoxicity test” 的英文口头汇报。她采用微波辅助法制备了自带铁位点且富电子型的第二配体(1,1'-二茂铁二甲酸,Fc)修饰的Bi-MOFs(Bi-BDC-Fcx)催化剂,解决了单独Bi-BDC MOF催化活性低和不易应用于光催化活化PS/H2O2降解去除有机污染物的难题。此外还对Bi-BDC-Fc0.1催化剂光催化活化H2O2、PDS和PMS降解去除BPs污染物的性能、影响因素及机理等进行了探究与对比。

刘珊珊同学进行了题为 “Insight into the extremely different catalytic behaviors of asymmetric and symmetric oxygen vacancies for peroxymonosulfate activation” 的英文口头汇报。她通过葡萄糖辅助MOF热解的策略,分别制备了含有界面不对称氧空位(As-OVs)的OVs-ZnO/Co3O4催化剂和含有对称氧空位(S-OVs)的OVs-CoOx催化剂。实验及DFT理论计算详细揭示了As-OVs和S-OVs在PMS-AOPs中去除不同性质污染物时的不同催化行为,建立了氧空位的结构-催化性能-催化机理之间的构效关系。最后,OVs-ZnO/Co3O4/PMS体系对于实际机场废水的COD去除率可达50%以上,具有较好的实际应用潜力。

孟令辉同学进行了题为 “Synergetic piezo-photocatalysis of g-C3N4/PCN-224 core-shell heterojunctions for ultrahigh H2O2 generation” 的英文口头汇报。他可控制备出具有核-壳结构的g-C3N4/PCN-224(命名为CP-x)异质结催化剂。卟啉MOF(PCN-224)的引入有效克服了单独g-C3N4可见光吸收范围窄、量子利用效率低、H2O2合成底物(O2、H+)吸附活性位点少、H2O2合成过程选择性差等弱点。CP-x催化剂具有的本征压电特性有效改善了异质结体系中光生载流子在异质结面的迁移和分离,进而大幅提升了制备H2O2的产率。最佳异质结材料CP-5压电-光催化制备H2O2产率为4.86 mmol g-1 h-1,性能优于目前报道的大部分MOFs基和g-C3N4基催化剂。同等条件下采用雨水作为质子来源,H2O2产率仍达到2.78 mmol g-1 h-1,丰富了雨水资源化的路径。

刘广池同学进行了题为 “Floating MIL-88A(Fe)@expanded perlites catalyst for continuous photo-Fenton degradation toward TCs under artificial light and real solar light” 的英文口头汇报。他以经盐酸多巴胺(PDA)表面修饰的漂浮型膨胀珍珠岩(EP)为载体,采用室温搅拌法在EP表面原位生长MIL-88A(Fe),大批量制备出了漂浮型MIL-88A(Fe)@EP(M@EP)催化剂,并将其用于光芬顿降解四环素类抗生素(TCs)。结合实验和相应的表征阐明了M@EP光芬顿降解TCs的反应机理。最后,通过设计连续运行装置实现了TCs在人造紫外光源以及真实太阳光下的连续降解。

楚弘宇同学进行了主题为 “Rapid separation of MOFs particles with the aid of PVDF hollow fiber membrane” 的海报展示。海报中展示了一套自主搭建的装载中空PVDF纤维膜的自动化MOF分离装置,并以MIL-88A(Fe)为例,对自制MOF分离装置的性能进行了评价。由于高通量连续膜分离和PVDF中空纤维膜的大表面积的协同效应,自制MOF分离装置分离MIL-88A(Fe)的投资成本、操作成本、人力成本、耗时和单价分别比常规离心降低了62%、82%、100%、90%和36%以上。此外,PVDF中空纤维膜可以直接重复使用,无需任何漂洗和活化。除了MIL-88A(Fe)外,其他MOF也可以成功从悬浮液中分离出来。这项工作为提高和扩大MOF生产的实际应用提供了新的策略。

