高等學校科學研究優(yōu)秀成果獎-南京師范大學

1、高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎（科學技術(shù)）項目公示內(nèi)容 高等學校科學研究優(yōu)秀成果獎（科學技術(shù)）項目公示內(nèi)容申報類型 申報類型 【√】自然科學獎【】自然獎—直報類項目名稱 項目名稱 活性自由基高效產(chǎn)生方法及去除水中有害有機污染物機理的研究推薦單位 推薦單位 南京大學項目簡介本項目屬于環(huán)境科學與技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究 針對我國日趨嚴峻水環(huán)境復合污染問題與水污染控制社會需求，本項目系統(tǒng)研究了水中 典型有害有機污染物的高級氧化（AOP）去除技術(shù)，采用了

2、納米材料可見光光催化、納米材 料類-Fenton 反應(yīng)、微波誘導無極燈/催化等方法高效降解水中有害有機物，探索了水環(huán)境中 PBDEs、內(nèi)分泌干擾物、染料等的降解機理；并優(yōu)化各反應(yīng)條件，以實現(xiàn)高效、環(huán)境友好型 去除有害有機污染物方法。本項目成果為水環(huán)境中有害有機物去除研究提供了新思路、新方 法，為受污染水環(huán)境的修復技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和科學依據(jù)。主要取得如下科學發(fā) 現(xiàn)： 1.水中染料類污染物降解的高效可見光催化去除及機理基于可見光光

3、催化材料 NaBiO3、Ag3VO4/g-C3N4、Ag/AgVO3/C3N4 建立了染料類污染物 的可見光光催化的高效處理技術(shù)，揭示了染料的去除機理，為環(huán)境中有機污染物的去除提供 了新的途徑?；诓牧辖Y(jié)構(gòu)信息和理論計算，明確了 Ag3VO4/g-C3N4 和 Ag/AgVO3/C3N4 的可 見光催化活性增強機理：Ag3VO4 和 g-C3N4 特優(yōu)的配對的價帶和導帶邊電位加快了 Ag3VO4/g-C3N4 的光生電子-空穴對的分離；

4、Ag 納米粒子的等離子共振效應(yīng)顯著增強了 Ag/AgVO3/C3N4 對可見光的吸收，C3N4 促進污染物分子的吸附和提高了一維 β-AgVO3 納米 帶和 C3N4 之間的光生載流子轉(zhuǎn)移速率。構(gòu)建了鉍銀復合氧化物 BSO 直接氧化與鉍酸鈉催 化氧化聯(lián)合技術(shù)，從染料降解反應(yīng)的氧化降解機理、功能材料作用機理等角度認識染料的降 解與材料的作用過程，闡明了該技術(shù)的處理難降解污染物的優(yōu)勢所在。 2.水環(huán)境中新型污染物的納米類 Fenton 降解

5、與機理將正八面體構(gòu)型的 Fe3O4 納米晶體負載于 MWCNTs 上，形成的磁性 Fe3O4/MWNTs，建 立了水中環(huán)境激素甲基睪酮的 Fe3O4/MWNTs-H2O2 處理方法，從而集吸附富集-催化降解-催 化劑回收-重復利用于一體。制備出包覆均勻、顆粒分散、性能穩(wěn)定的核殼型納米 Fe/Ag 雙 金屬顆粒，并成功應(yīng)用于 TBBPA 的徹底還原降解；利用溶液中殘留的還原劑與加入的 H2O2 形成了類 Fenton 試劑，對 TBBPA

6、 的脫溴產(chǎn)物 BPA 徹底降解，創(chuàng)新性地構(gòu)建了還原-類 Fenton 反應(yīng)兩步法（T-SRO） 。該處理法體現(xiàn)了快速徹底、綠色高效，對難降解有毒污染物 去除具有良好的應(yīng)用前景。 3.水環(huán)境中染料的微波強化去除與機理研發(fā)了基于微波的染料廢水處理技術(shù)：微波無電極燈-納米 Bi2WO6 光催化降解污染物的 研究發(fā)現(xiàn)：RhB 的反應(yīng)速率常數(shù)明顯高于文獻報道值，O2 和 H2O2 存在可有效提高 RhB 的降 解效率和礦化性能；微波誘導納米 N

7、iO2 催化反應(yīng)快速去除有機污染物：100mg/L 結(jié)晶紫在 5min 內(nèi)去除率達到 97%，TOC 去除率為 81%；通過 Matlab 編程計算出四種催化劑 MnFe2O4-SiC、MnFe2O4-TiO2、MnFe2O4 和 MnFe2O4-diatomite 的微波吸收性能，明確了不同 載體對催化劑 MnFe2O4 的微波吸收能力和催化活性的影響機制；綜合降解過程、表征方法以 及計算機模擬結(jié)果，提出了催化劑在微波作用下對典型偶氮

8、染料等污染物質(zhì)進行快速降解的 作用機制。該法不需催化劑、降解效率高，微波輻射能有效促進雙氧水分解生成羥基自由 基，顯示了環(huán)境友好特點。本成果發(fā)表了 10 篇代表性論文，其 SCI 他引 980 次，其中 2 篇為環(huán)境工程領(lǐng)域“ESI 高被 引論文“。主要完成人情況表 主要完成人情況表姓名：何歡排名：3技術(shù)職稱：教授工作單位：南京師范大學完成單位：南京大學曾獲科技獎勵情況：無本人對本項目的主要學術(shù)貢獻：負責建立了典型有害有機污染物的微波誘

9、導 NiOx 催化反應(yīng)體系，研究了 NiOx 催化劑在微波作用下活性物種(如羥基自由基和活性氧)的產(chǎn)生機制，闡明了 NiOx 與微波的作用機理；鑒定了有害有機污染物結(jié)晶紫的降解中間產(chǎn)物，研究其降解途徑和機理。對發(fā)現(xiàn)點 3 做出了貢獻。主要完成人情況表 主要完成人情況表姓名：王少莽排名：4技術(shù)職稱：講師工作單位：常州大學完成單位：南京大學曾獲科技獎勵情況：無本人對本項目的主要學術(shù)貢獻：完成人為南京大學 2012 級博士研究生，在攻讀博士學

10、位期間，負責制備了新型高效可見光催劑 g-C3N4/Ag3VO4，研究了 C3N4/Ag3VO4 了的作用機理，并揭示了水中堿性品紅可見光催化降解機理。對發(fā)現(xiàn)點 1 做出了貢獻。主要完成人情況表 主要完成人情況表姓名：羅斯排名：5技術(shù)職稱：副教授工作單位：湖南農(nóng)業(yè)大學完成單位：南京大學曾獲科技獎勵情況：無本人對本項目的主要學術(shù)貢獻：完成人為南京大學 08 級博士研究生，在攻讀博士學位期間，負責研究了納米 Fe-Ag雙金屬顆粒對 TBBP