水体中的长期性有机污染物已经成为生态情况及人类康健的潜于威逼，传统水处置惩罚技能却面对范围化难、易孕育发生二次污染等实际问题。近日，安徽师范年夜学传授熊宇杰团队结合中国科学技能年夜学俞汉青院士团队，研发出一种无二次污染、可扩大的畅通式电化学水处置惩罚器件，乐成破解了这一行业难题。相干研究结果发表在《天然—可连续性》，这也是该校初次于该期刊发表研究结果。
当前，药物、小我私家照顾护士品以和内排泄滋扰物等长期性有机污染物广泛存于在天然水情况中，即便痕量浓度也会带来高危害，而传统电化学高级氧化技能，因需添加撑持电解质、仅使用半电池反映、有用反映面积小等问题，难以实实际际工程运用。
针对于这一痛点，研究团队立异构建了膜电极组件水处置惩罚体系，初次将气体扩散电极与电化学活性膜电极相联合，实现了阴极氧还有原反映及阳极氧化反映的耦合增效。该体系依托阴离子互换膜的电荷传导功效，无需外加撑持电解质，还有能有用制止逆反映；阴极孕育发生的活性氧阴离子可穿过膜层抵达阳极，与阳极活性氧物种协同作用，年夜幅晋升污染物降解效率并降低能耗，从源头防止了外加电解质孕育发生的二次污染。
于焦点电极质料设计上，团队实现了低成本与高机能的统筹：阴极采用氧化炭黑基气体扩散电极，阳极选用氧化物三维多孔电化学活性膜电极。机能测试显示，该器件于2伏低电压下，对于16种典型长期性有机污染物的去除了率超92%；可顺应pH值1至11的宽酸碱规模，用空气替换纯氧机能也无衰减，能深度去除了500纳克/升的超痕量污染物，持续不变运行时长冲破5000小时。
更值患上存眷的是，该器件具有较年夜的工程运用潜力。团队研制的100平方厘米年夜尺寸反映器件，于病院废水处置惩罚中对于三氯生及戊二醛的去除了率别离超90%及80%，并可不变运行150小时以上。该器件还有可与太阳能联合，实现户外无泵驱动水处置惩罚。生命周期技能经济阐发注解，该工艺每一吨水处置惩罚运营成本仅2.32美元，且单元成本有望进一步降低。业内专家暗示，该研究于漫衍式水处置惩罚、偏远地域供水、情况修复等范畴具备广漠运用远景。
该论文第一作者为安徽师范年夜学副传授崔晓峰、传授段文松和中国科学院上海高档研究院彭词。
相干论文信息：https://www.nature.com/articles/s41893-026-01799-7
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