研究方向

1 水污染控制卤素自由基化学机理与调控
 

        基于自由基高级氧化技术可以高效控制水中有机污染物,例如,羟基自由基和硫酸根自由基已经得到广泛的研究和应用,相比于这两类自由基,卤素自由基(RHS)也具有很高的氧化性能,但其在水污染控制中作用一直被忽视。实际上,卤素是水环境中普遍存在的关键元素,并在一定条件下参与复杂的化学反应而转化为高活性的卤素自由基(RHS),从而在水环境化学中发挥重要作用。水环境中RHS具有种类多、氧化性强、选择性强、广泛存在等特点。我们前期研究发现紫外/氯体系可以产生不同类型的氯自由基,在溴/碘离子存在时可以转化为含溴/碘自由基,不同RHS在多种微污染物的降解过程中扮演重要角色。目前,主要关注不同体系中RHS的作用识别、不同RHS与不同结构有机物的反应动力学和机理,RHS在实际应用中的调控策略。

水环境中卤素自由基的氧化还原电位和产生方式

 

2、过硫酸盐活化降解污染物
 

        过硫酸盐活化降解有机污染物是环境领域的研究热点,活化过程包含硫酸根自由基和非自由基机理。研究了多种活化体系产生自由基与非自由基的机理;着重研究了硫酸盐自由基氧化典型有机物的动力学与机理,阐明了硫硫酸根自由基与羟基自由基氧化机理的不同;并研究了硫酸根自由基与卤素离子的作用机制,及其产生卤酸盐的风险与控制方法,为过硫酸盐活化降解污染物提供了科学依据与调控策略。

 

3、新型紫外/高锰酸钾体系
 

        发现紫外光解高锰酸钾可以产生羟基自由基与活性锰物种(五价锰、三价锰),在多种活性物种共同作用下,去除有机污染物的效能优于紫外/双氧水,同时,该体系产生纳米二氧化锰,对重金属有很好的去除作用。目前,主要关注该体系活性物质产生途径和活性锰的氧化机理。

 

科研项目

 

  1. 国家自然科学基金杰出青年基金,水污染控制化学,2024-2028,400万,在研,主持
  2. 国家自然科学基金面上项目,典型高级氧化体系中含氮自由基的生成转化机理及其毒性风险控制,2022-2025,60万,在研,主持
  3. 国家自然科学基金优秀青年基金,水污染控制卤素自由基化学,2020-2022,120万,在研,主持
  4. 国家自然科学基金面上项目,典型高级氧化体系中含氯自由基的生成转化规律及其降解PPCPs的机理,2017-2020,66万,在研,主持
  5. 国家自然科学基金面上项目,基于硫酸根自由基的高级氧化工艺中溴酸盐的形成机理和控制,2014-2017,80万,已结题,主持
  6. 国家自然科学基金青年基金,UV与UV/过硫酸盐技术对新兴含氮消毒副产物降解的效能与机理研究,2012-2014,25万,已结题,主持
  7. 中山大学青年教师重点培育项目,水污染控制中卤素自由基的生成转化规律和应用,2017-2018,已结题,主持
  8. “广东省特支计划”广东省科技创新青年拔尖人才项目, 2016-2019,30万,在研,主持
  9. 广州市科技创新委员会,新型紫外/氯高级氧化体系对饮用水中典型抗生素的控制机制和调控,2017-2019,20万,在研,主持
  10. 国家重点研发计划课题,珠江三角洲城市群生态安全保障技术——城市群生态安全格局网络设计与生态安全保障技术,2016-2020,380万,在研,课题骨干