近日，資環學院孫杰教授課題組的研究成果在國際水協會刊、環境領域Nature指數頂級期刊WaterResearch上發表，提出了一種新型降解自然水體中塑化劑的電化學體系，論文題為Electro-peroxone with solid polymer electrolytes: A novel system for degradation of plasticizers in natural effluents。研究生向琦為該論文的第一作者，孫杰教授為通訊作者。論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2022.118302

塑化劑是工業上被廣泛使用的一種高分子材料助劑，用于提高塑料等材料的柔韌性和易加工性。鄰苯二甲酸酯類是最常見的塑化劑，難以自然降解，具有生物累積性和內分泌干擾效應，人體大量攝入可造成發育障礙。電過氧化技術（Electro-peroxone，EP）被認為是一種有應用前景的水處理工藝，但在自然水體中的使用受到低電導率和高運營成本的限制。孫杰教授課題組設計了一種新型電化學體系，通過將EP與固體聚合物電解質（EP-SPE）耦合來克服這一限制。

EP-SPE體系僅需10min即可實現50%塑化劑的礦化，電解能耗為1.0 kWh·m-3，而在傳統的EP體系中需要60min以26.6 kWh·m?3的能耗才能達到50%塑化劑的礦化。孫杰教授課題組詳細研究了EP-SPE的動力學和機制，而且通過EPR表征和動力學模型揭示了活性氧物種的產生、瞬時濃度和降解貢獻。課題組分別以長江、東湖、二沉池和地下水四種天然水為背景進行測試，證明了EP-SPE的普遍適用性。此外，EP-SPE在15次運行后沒有表現出任何性能下降。因此，該項研究為天然水體中的塑化劑凈化提供了一種可行的技術。