资源环境学院郭学涛教授团队在微塑料光降解方面取得新进展

近日，资源环境学院郭学涛教授团队在环境领域著名学术期刊《Environmental Science & Technology》上发表题为“Insight into the Photodegradation of Microplastics Boosted by Iron (Hydr)oxides”的研究论文，博士生丁玲为该论文的第一作者，郭学涛教授和祝凌燕教授为该论文通讯作者。

铁(氢)氧化物是天然水环境中普遍存在的活性物质，对共存环境中污染物的环境行为有重要影响。铁(氢)氧化物通过Fe(III)光还原和光氧化作用直接影响着界面电子传递和氧化还原等地球化学过程。微塑料(MPs)进入水环境后，会与铁(氢)氧化物发生交互作用，直接参与MPs的转化，但是关于铁(氢)氧化物介导下MPs降解过程和机制还不明晰。因此，深入了解铁(氢)氧化物介导下MPs的光降解过程对全面探究自然水环境中MPs的环境行为具有重要意义。

郭学涛教授团队长期从事微塑料环境行为及界面过程相关的研究。在前期工作的基础上，首次考察了两种普通塑料材料聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)在铁(氢)氧化物(针铁矿和赤铁矿)介导下的光降解过程。研究表明：两种铁(氢)氧化物均显著促进MPs(尤其是PP)的降解，针铁矿的降解作用大于赤铁矿；MPs的光降解过程与铁(氢)氧化物产生的羟基自由基(•OH)有关。在光照下，铁(氢)氧化物与O2发生反应生成H2O2，促进Fe2+的释放，进而发生光驱动Fenton反应，生成大量•OH；不同浓度NaF对铁(氢)氧化物进行改性后，表面Fe(Ⅱ)活性和Fe2+的释放量均大大降低，从而显著抑制了•OH的生成和MPs的降解。值得注意的是，表面羟基(尤其是≡FeOH)通过调节Fe的活性来影响•OH的反应动力学。这些发现揭示了铁(氢)氧化物对MPs光降解的独特影响和内在机制。

该研究得到国家自然科学基金和学校双一流学科团队经费的支持。

文章链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c07824

编辑：张晴

终审：徐海