编者按：
青年强，则国家强。青年教师是高校教师队伍的重要力量，关系着高校发展的未来，关系着人才培养的未来，关系着教育事业的未来。
环境与资源学院青年教师传承“牢记嘱托、艰苦创业、追求卓越”的湘大精神，瞄准生态环境领域前沿，立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年，为国家推进能源革命、加快发展方式的绿色转型提供人才与科技支撑，用奋斗在新征程的火热实践中绽放绚丽之花。
聚焦教学科研，促进学院发展。本期“活力环资青春颂”让我们走近王玉姣博士。
王玉姣，河南周口人，中共党员，工学博士。2023年9月毕业于哈尔滨工业大学，获环境科学与工程专业博士学位。主要从事废弃生物质资源化与多元化利用，功能炭质材料研发、修饰和产品化应用，水体污染防治修复和环境微界面反应机制的研究。参与国家自然科学基金、国家水专项子课题和国家生物能源工程研究中心基金等项目，担任多个环境类学术期刊审稿人。已在《Environmental Pollution》《Chemical Engineering Journal》和《Bioresource Technology》等国际学术刊物发表SCI论文十余篇，授权专利1项。近年来在环境功能材料调控研发、ROS界面反应和生成机制及环境污染物迁移转化等方面取得如下代表性研究进展：
一、多活性位点核壳炭/过硫酸盐体系对内分泌干扰物的靶向去除
复杂水体成分（共存阴离子和有机质）干扰背景下目标有机物尤其是具有复杂分子结构特征的新污染物的高效靶向去除一直是过硫酸盐（PS）高级氧化体系的关键技术难点。研究通过对非晶相炭的表面相态转化的调控，合成兼具多功能活性位的新型微孔核壳结构催化剂（FeOx@GC-NBC），构建其激活PS产生自由基和非自由基活性ROS去除双酚类内分泌干扰物的氧化体系，实现在高浓度阴离子和腐殖酸存在条件下活性ROS的定向转化及对具有双对羟基苯基结构的双酚A的高效稳定氧化降解，同时实现部分氮磷的吸附。研究阐明以Fe-吡啶N-C和石墨N位点共同主导的自由基非自由基氧化机制，揭示二次衍生自由基的产生途径和影响机制，为复杂水环境中多功能炭质催化剂的设计及共存离子衍生自由基介导的新污染物降解机制提供技术理论支撑。
图1 自由基非自由基活性位设计及对双酚A和氮磷共去除机理
二、富氧空位活性炭的界面电荷调控及对磺胺类抗生素的消减控制技术
磺胺类抗生素的两性离子特性和对自由基活性氧物种的抗性一直是其技术治理难点，针对于此开发的激活PS的含氧空位（Vo）单金属催化剂面临易失活和不稳定的技术应用瓶颈，并且Vo介导的PS激活途径和作用机制尚存在争议。研究通过双金属Fe-Cu的协同作用实现炭质材料界面电荷的调控和具有耐久特性富电子Vo的Fe-CuFe2O4@BC炭质催化剂的制备，实现对于两性离子和中性分子形态存在的磺胺类的吸附及后续稳定降解的PS高级氧化体系的构建，揭示Vo可以通过提高限制在其电子轨道中的电子密度并产生不饱和的Cu位点来促进催化剂界面电荷迁移，阐明表面Vo介导Fe-CuFe2O4@BC催化剂激活PS通过界面电子转移产生单线态氧对于抗生素的非自由基氧化去除机制。
图2氧空位诱导PS活化和1O2演化的界面反应机理
三、废弃生物质基重金属吸附炭质材料研发及再利用技术
当前全球各国均面临农业废弃物产量巨大、处理成本高、处理处置不当等问题，对其进行资源化、能源化和无害化利用转化为生物质基吸附材料，可推进减污降碳目标的实现，同时极大降低成本和能源需求，具有广阔的产业化应用前景，是实现“碳达峰”“碳中和”的助力之一。生物质衍生的生物炭特有元素组成、表面和相态结构及分子结构使得其在重金属废水修复领域展现巨大潜力。相比于商业吸附剂，原始生物炭有限的比表面积和孔隙率、较少的吸附位以及粉末状难以回收等是其应用的不足之处。针对此发展的同步和异步改性活化手段（矿物元素浸渍、纳米级金属辅助、表面还原等）有效的克服了这些缺陷，并通过外球和/或内球络合、离子交换、表面沉淀或还原等机制实现水体中多种重金属的有效去除。对于废弃吸附剂造成的二次环境污染问题，提出将含有过渡金属或杂原子的炭质材料再修饰用于磷的去除，或制备掺杂催化剂和功能性电容器等，实现废物的高效利用和回收。相关发表STOTEN论文入选环境ESI高被引与热点论文。
图3功能化炭质吸附剂去除重金属机理及循环利用
王玉姣博士电子邮箱：wyjmyhit@163.com