远光软件独步两化融合 护航珠海经济特区“闯海”

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[成果掠影]在这项研究中，软件融合研究者们提出了利用陶瓷膜（CM）耦合氮掺杂改性碳基材料（NC）活化PMS体系强化微污染物去除的方法，软件融合并解析了膜限域与表面反应对体系活性物种转化及目标污染物去除选择性的协同强化机制。但现有碳基材料负载催化膜制备方法普遍存在膜结构被破坏、独步内部孔隙堵塞、独步负载层分布不均匀等问题，导致所制备的催化膜渗透性和催化活性不够理想。

第一作者：两化甄宇菲博士通讯作者：孙志强、吕东伟通讯单位：哈尔滨工业大学论文doi：https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2022.122188本文由温华供稿。机理研究结果表明，护航NC@CM/PMS耦合体系中膜孔内的纳米限域效应明显提高了NC/PMS氧化中N掺杂引发的表面反应传质效率，护航促进了关键亚稳态中间体PFRs的形成和与污染物的作用，保证了该耦合体系去除微污染物的高效性。珠海(d)NC@CM/PMS体系在自来水中多次运行后对BPA的降解情况。

在该膜-催化氧化耦合体系中，经济这一非自由基表面反应中NC、经济PMS和BPA间的传质距离恰好能够通过NC@CM膜孔中的纳米限域效应得到有效缩短，这种膜限域与非自由基表面反应之间的协同作用机制一方面有利于PMS在NC表面生成表面结合的•OH和SO4•-或直接形成PFRs，生成的•OH和SO4•-也被限制在纳米域中加速转化为PFRs。约77%NOM能够被尺寸排阻作用所排除在膜孔外，特区不会进入膜孔中淬灭消耗PFRs。

因此，闯海NC@CM/PMS体系不仅具有优异的BPA降解能力，还具有极强的抗干扰特性，进一步体现了NC@CM/PMS膜-高级氧化耦合体系的巨大优势和广阔前景。

(e)实际水体对NC@CM/PMS体系降解BPA的影响©2022ElsevierB.V图6.NC@CM/PMS耦合体系强化去除水中BPA机理图©2022ElsevierB.[成果启示]综上所述，远光本研究系统提出了将N原子掺杂炭吸附和活化PMS氧化与膜滤相耦合的应用强化思路，远光通过开发N掺杂炭负载催化膜耦合催化氧化与膜滤技术，利用膜限域、尺寸排阻及非自由基表面的协同作用实现了对水中微污染物的强化去除，证实了表面优势的非自由基高级氧化与膜反应器集成体系用于选择性高效降解微污染物的可行性，为高效低碳的饮用水处理技术开发和工程化应用提供了重要技术支撑和应用转化出口。中国化学会副理事长、软件融合中国国际科技促进会副会长、软件融合中关村石墨烯产业联盟理事长、中关村科技园区丰台园科协第三届委员会主席、教育部科技委委员及学风建设委员会副主任和国际合作学部副主任。

独步2005年以具有特殊浸润性（超疏水/超亲水）的二元协同纳米界面材料的构筑成果获国家自然科学二等奖。1998年获得日本文部省颁发的青年特别奖励基金，两化同年入选中国科学院百人计划。

近期代表性成果：护航1、护航Angew: 调节单原子掺杂二氧化钛中晶格氧的电荷转移以HER中科院化学研究所姚建年院士和北京交通大学王熙教授分别以TM1/TiO2和HER为模型催化剂和模型反应，系统地研究了催化作用下的电荷转移。该研究为多孔材料和智能除湿材料的设计提供了一条新途径，珠海在生物医学材料、先进功能纺织品、工程除湿材料等方面具有广阔的应用前景。