科技日报记者 吴长锋

    记者9日从安徽师范大学获悉，该校熊宇杰教授团队联合中国科学技术大学俞汉青院士团队，研发出一种无二次污染、可扩展的流通式电化学水处理器件，成功破解这一行业难题。相关研究成果日前发表于《自然·可持续性》。

    水体中的持久性有机污染物已成为生态环境和人类健康的潜在威胁，而传统水处理技术却面临规模化难、易产生二次污染等现实问题。药物、个人护理品以及内分泌干扰物等持久性有机污染物广泛存在于自然水环境中，即便处于痕量浓度范围也会带来高风险。而传统电化学高级氧化技术，因需添加支持电解质、仅利用半电池反应、有效反应面积小等问题，难以实现实际工程应用。

图片来源：安徽师范大学官网

    针对这一痛点，研究团队创新构建了膜电极组件（MEA）水处理系统，无需外加支持电解质，却能大幅提升污染物降解效率并降低能耗，从源头避免了外加电解质产生的二次污染。在核心电极材料设计上，团队也实现了低成本与高性能的兼顾，连续稳定运行时长突破5000小时。

    值得一提的是，该器件具备较大的工程应用潜力，通过并联或串联堆叠的模块化设计，可灵活调控水处理量和矿化深度，处理能力能线性提升且效率不降低。团队研制的100平方厘米大尺寸反应器件，在医院废水处理中，对三氯生和戊二醛的去除率分别超90%和80%，并可稳定运行150小时以上。该器件还可与太阳能结合，实现户外无泵驱动水处理，为分散式水处理场景提供了新方案。生命周期技术经济分析表明，该工艺每吨水处理运营成本仅2.32美元，且随着处理规模扩大，单位成本有望进一步降低。

业内专家表示，这种兼具高效率、低能耗与可扩展性的电化学水处理新范式，突破了传统技术对电解质的依赖，在分布式水处理、偏远地区供水、环境修复等领域具有广阔应用前景，为实现绿色低碳水处理提供了关键技术支撑。

责任编辑：李梦一