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”让我们走近唐海芳副研究员。

唐海芳，广西桂林人，中共党员，工学博士，副研究员。2021年10月博士毕业于湖南大学，随后在湖南大学化学化工学院从事博士后研究工作，2024年6月入职det365APP。主要从事环境污染防治与资源化利用方向的教学科研工作，近年来以第一及通讯作者身份在Environmental Science & Technology、Water Research、Advanced Functional Materials、ACS Catalysis等环境催化领域顶级期刊发表SCI论文11篇，主持中国博士后科学基金、湖南省自然科学青年基金、长沙市自然科学基金等纵向项目4项，横向项目1项，参与国家重点研发计划1项。近年来在新型环境功能材料调控与新污染物降解方面取得如下代表性研究进展：

一、绿色、高效电芬顿技术的开发及应用

芬顿技术可以通过亚铁离子（Fe²⁺）和双氧水（H₂O₂）之间的链反应催化生成具有强氧化性的•OH对污染物进行降解，被广泛应用于难降解有机污染物的去除中。但是，传统芬顿技术由于工作pH范围窄，试剂（H₂O₂和Fe²⁺溶液）运输和储存成本高、风险大，产生大量铁泥导致二次污染等缺点，导致其使用受到限制。针对以上问题研究团队分别开发了双阴极电芬顿体系（一个阴极用于还原氧气产生H₂O₂，另外一个阴极用于活化H₂O₂产生•OH）和3电子途径直接还原氧气生成•OH的体系，避免外源加入芬顿试剂，减少铁泥产生。相关研究对绿色高效电芬顿技术的开发具有指导意义。（ACS Sustain. Chem. Eng. 2021, 9, 1414−1422; Chem. Eng. Sci. 2023, 278,118914.）

图1 双阴极电芬顿体系

图2 3e^-途径直接还原O₂生成•OH体系

二、光/电催化强化过硫酸盐活化降解有机污染物

近年来，基于过硫酸盐的高级氧化技术（PS-AOPs）由于活化手段多样、pH适用范围广、运输贮存方便等优点受到广泛关注。PS本身的氧化能力不强，需要通过一定手段对其活化才能产生高活性的自由基（•OH、SO₄^•-）和非自由基活性物种对污染物进行降解。在非均相PS活化过程中，PS主要与低价过渡金属离子（Mⁿ⁺）反应生成活性物种和高价金属离子（M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺），而高价金属离子则很难再回到低价，从而导致催化剂失活。针对以上问题，研究团队分别开发了光催化强化过硫酸盐活化体系（通过光生电子促进M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺向Mⁿ⁺转变）和电催化强化过硫酸盐活化体系（通过外加电压给阴极提供源源不断的电子，促进M⁽ⁿ⁺¹⁾⁺向Mⁿ⁺转变），从内源角度解决低价金属离子难再生循环利用的问题。（Water Res. 2021, 207, 117819; AIChE J. 2022, e17654; Chem. Eng. J. 2023, 460, 141812.）

图3 光催化强化过硫酸盐活化体系

图4 电催化强化过硫酸盐活化体系

三、还原-氧化协同降解卤代有机污染物

卤代有机污染物大多具有生态毒性、生物蓄积性、环境持久性及长距离迁移性，不仅危害环境与生态安全，而且可经食物链传递威胁人类健康。由于卤原子是吸电子基团且取代数目多，这类物质的最高占据分子轨道能较低，难于被氧化降解，相反较易被还原法脱卤降解，但是还原法又无法实现污染物的矿化。针对传统还原或氧化工艺难以实现卤代抗生素深度脱卤或矿化，导致微生物活性抑制和细菌耐药风险的问题，本研究构建了双功能阴极催化剂，同时产生原子氢与羟基自由基，实现还原-氧化协同高效、安全处理氟苯尼考，实现了卤代有机污染物的深度脱卤和矿化。（Environ. Sci. Technol. 2023, 57, 48, 20315–20325）

图5 还原-氧化协同催化体系

唐海芳副研究员电子邮箱：hf_tang@xtu.edu.cn