(通讯员 胡宛昕)2023年12月5日,我所刘湘副教授和黄笛副教授与法国波尔多大学合作在化学领域Top期刊Chemical Science上发表了题为“Using waste to treat waste: facile synthesis of hollow carbon nanospheres from lignin for water decontamination”的研究成果,标志着我所在环境功能纳米材料的制备及其在污水治理领域研究取得了重要进展。Chemical Science旨在发表化学领域最前沿、最重要、最具挑战性的高影响力研究成果,涵盖有机化学、无机化学、物理化学、材料科学和环境化学等领域。本篇论文刘湘副教授为第一作者,黄笛副教授为通讯作者之一。

这项研究报道了一种新型中空碳纳米球(HCNs)作为高效纳米催化剂,通过脱碱木质素的热解,有效去除复杂水基质中的抗生素。表征证实,脱碱木质素在500℃煅烧条件下成功转化为掺N和S的空心碳纳米球,具有丰富的石墨C/N和表面含N和O的官能团。HCN-500对土环素的降解效率最高(95%),矿化效率最高(74.4%),超过大多数金属基AOPs。同时,淬灭试验和EPR结果证实,SO4•-和1O2是HCN-500/PDS体系中主要的活性氧。HCN-500/PDS系统也已成功应用于复杂水基质(如河水和自来水)的真实抗生素去除,具有优异的催化性能。
该研究得到了国家自然科学基金(21972073、22136003、21805166和22206188)、湖北省自然科学基金(2022CFB275)、国家111引智项目(D20015)和CNRS的支持。