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我院硕士研究生杨舒敏在一区TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表最新研究成果

2020-11-20  点击:[]

        近日,济南大学土木建筑学院建筑与土木工程领域硕士研究生杨舒敏在SCI一区TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表了题为“Electrocatalysis degradation of tetracycline in a three-dimensional aeration electrocatalysis reactor (3D-AER) with a flotation-tailings particle electrode (FPE): physicochemical properties, influencing factors and the degradation mechanism”的学术论文,影响因子为9.013。冯岩教授为该论文通讯作者。

       抗生素作为一类新兴的环境污染物已经在世界各地的地表水、地下水和饮用水中被频繁检出,其浓度水平在ng/L-μg/L之间。尽管抗生素在水中浓度较低,但其本身有很强的持久性、生物反应活性及难降解性,长期存在将产生抗药菌群及抗性基因,对人类健康和生态环境造成严重危害。尤其是在人类和动物上广泛使用的四环素(TC),这种抗生素可用于治疗各种微生物疾病,例如疟疾、霍乱、布氏鼠疫、痤疮、皮肤和呼吸道感染。四环素由于无法在体内完全代谢,因此大部分会通过尿液和粪便释放到环境中。然而传统的污水处理厂以去除污水中有机物及营养物质为目的,不能对稳定性抗生素进行有效去除,因此,寻找高效、低耗、环境友好的抗生素类污染物深度处理技术迫在眉睫。

       针对传统污水处理厂难以有效去除污水中稳定性抗生素问题,杨舒敏在冯岩教授指导下,以污水中典型抗生素-四环素(TC)为研究对象,以浮选尾矿为主材料,采用浸渍-焙烧工艺,可控制备了新型颗粒电极,即浮选尾矿颗粒电极(FPE),利用SEM,XRD,FT-IR和XRF对FPE的理化性质进行了系统表征,探讨了四环素在FPE上的吸附及其吸附机理。构建了电催化、FPE原位再生的三维电催化曝气反应体系,考察了影响四环素降解效率和能耗的关键参数,例如电流密度、电解时间、初始浓度、初始pH和曝气速率。进行了动力学分析、活性成分分析、中间产物检测,阐明了四环素的降解机理,揭示了三维电催化曝气反应体系中电催化、FPE原位再生的协同作用机制。研究得知,三维电催化曝气反应体系可以高效、低成本去除废水中抗生素,实现吸附剂的原位再生,该研究发现将在废水深度处理领域具有广泛的应用前景。

 

 

上述研究受2020年山东省高等学校青创科技支持计划、山东省自然科学基金、山东省重点研发计划(公益类专项)、国家自然基金和济南大学博士科研启动基金的资助。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389420323517

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