西安石油大學水中微塑料污染物去除研究取得突破

該研究發表在化工領域TOP期刊Chemical Engineering Journal

利用雙氧化劑協同高效降解頑固污染物鄰苯二甲酸酯（圖片均由西安石油大學提供） 

近日，西安石油大學化學化工學院副教授吳亞、教授史俊在化工領域TOP期刊Chemical Engineering Journal  ( IF 16.744 ) 上在線發表了題為“Synergistic Effect of Ferrous Ion-Activated Hydrogen Peroxide and Persulfate on the Degradation of Phthalates in Aquatic Environments by Non-target Analysis”的研究文章（DOI:10.1016/j.cej.2022.139100）。

水生環境中頑固污染物的去除技術是目前備受關注的研究領域。作為微塑料污染物，鄰苯二甲酸酯（PAEs）由于在塑料、膠粘劑、化妝品和醫療設備等產品中以非化學鍵合作用存在，極易釋放于水生環境中，即使在低濃度環境下，對人類內分泌仍存在干擾作用。鄰苯二甲酸酯由于具有高度穩定的化學結構，現有的生物和化學降解方法對于從水生環境中去除此類惰性的微塑料污染物并不有效。

針對高等氧化方法中單一體系試劑消耗大、去除效率低、反應環境要求高等問題，開發了一種利用雙氧化劑協同高效降解頑固污染物鄰苯二甲酸酯的方法。通過簡單的亞鐵離子激發經濟和環境相容的雙氧化劑，達到“1+1>2”協同效應，利用協同產生物種的可持續氧化能力，突破PAEs惰性芳環的轉化，實現高效的去除效率。通過對比分析鄰苯二甲酸酯非靶向產物，發現在兩種單一氧化劑體系中的降解通過脫烷基化、羥基加成和脫羧作用，以芳香族化合物為主，而協同催化氧化體系中DMP能夠突破去芳構化作用進一步深度氧化為脂肪族分子。氧化過程捕獲的高強度的氫氧化物和硫酸化物支持導致雙氧化劑對DMP可持續氧化能力以及高效降解作用。這項工作為協同活化高級氧化策略去除頑固有機污染物提供重要的思路與展望。

該工作得到陜西省重點研發計劃 (No. 2022GY-162; 2019KW-061)項目資助。并在化學與材料科學（ID: Chem-MSE) 發布推廣。吳亞為論文第一作者，吳亞與史俊教授為通訊作者，西安石油大學為第一通訊單位。