近日,我校生态环境工程技术研发中心吕斯濠教授团队的杨草副研究员在环境领域国际知名期刊《Applied Surface Science》上发表了题为“Ultralow Ru nanoparticle-loaded Ti4O7 anodes for efficient chlorine evolution and sustainable farm odor spray wastewater treatment”的研究论文。该成果以东莞理工学院为第一署名单位,生态环境工程技术研发中心硕士生赖侥鹏与生态环境与建筑工程学院本科生曾若涛为共同第一作者,生态环境工程技术研发中心杨草副研究员与长江师范学院王广钊教授为共同通讯作者,该研究得到国家自然科学基金和东莞理工学院拔尖青年博士科研启动资金的资助。


面向规模化养殖行业迫切的大体量臭气/异味喷淋废水减排与资源化需求,以及当前依赖高含量贵金属钌、铱的涂层阳极面临的析氧竞争与稳定性挑战,开发高效稳定的非贵金属氯氧化阳极材料,已成为推动电化学水处理技术升级与农业绿色发展的关键。本研究基于金属载体相互作用(MSI)的精准调控制备了具有Ru−O−Ti稳定成键结构的超低钌(0.3 wt%)负载的高活性Ti4O7电极,研究表明该电极展示出优异的析氯性能,具有较低的过电位(96.5 mV)、Tafel斜率(64.24 mV dec−1)以及较高的Cl2选择性(96.6%),尤其是其质量活性可达商业DSA电极的18倍,且表现出良好的电化学稳定性。同时,该体系实现了对模拟含氨废水以氯自由基(Cl·)为主导的高效降解处理,其中,动力学常数高达1.02 min−1,N2选择性高达82%,能耗约71.6 kWh kg−1 N。此外,研究对模拟含氨臭气喷淋废水的资源化利用进行了概念验证,能够实现废水净化回用以及柠檬酸吸收剂再生循环,通过降本增效真正实现养殖业的可持续发展。该项研究为规模化养殖场恶臭减排行业面临的巨大挑战提供了很好的解决方案。
撰稿:杨草
一审:宋秋芳
二审:袁立竹
三审:刘倩