近日，石河子大学水利建筑工程学院水资源高效利用团队在水中农药降解研究中取得新进展，研究成果以“Graphene/MoS2-assisted alum sludge electrode induces selective oxidation for organophosphorus pesticides degradation: Co-oxidation and detoxification mechanism（石墨烯/MoS2掺杂铝污泥电极诱导选择性氧化机制降解有机磷农药：共氧化与解毒机制）”为题发表在TOP期刊“Journal of Hazardous Materials”上（中科院一区，IF=13.6）；“Sn/Sb–assisted alum sludge electrodes for eliminating hydrophilic organic pollutants in self-produced H2O2 electro-Fenton system: Insights into the co-oxidation mediated by 1O2 and •OH(ads)（设计一种由锡和锑掺杂铝污泥制备的颗粒电极可自产H2O2，在非均相芬顿系统中降解亲水性有机污染物：由1O2和•OH(ads)介导的共氧化降解机制）”为题发表在TOP期刊“Journal of Hazardous Materials”上（中科院一区，IF=13.6）；“A novel particle electrode fabricated by graphite-assisted alum sludge for effective diuron degradation in wide pH ranges（设计一种由石墨掺杂铝污泥的新型颗粒电极，能在宽pH范围内有效降解敌草隆农药）”为题发表在TOP期刊“Separation and Purification Technology”上（中科院一区，IF=8.6）。
新疆农田耕地面积广，化学农药的使用在有效控制农作物有害生物风险、保障农业增产增效方面发挥了重要作用，但农药的不合理使用引发了一系列问题，农药残留问题已成为社会各界广泛关注的热点话题。此外，自来水厂废弃的铝污泥通常不经处理就被填埋或排放，如此处理不仅造成其内部丰富的金属资源浪费，还会造成环境污染。研究团队基于“以废治废”的观念，不断深入研究废弃物材料在水环境修复中的应用前景，首次提出以金属、石墨、金属协同石墨烯三种改性手段强化废弃物铝污泥，并将其制备成高催化活性的粒子电极，在宽pH条件下实现对水中典型农药的有效去除。同时实现电化学高级氧化体系中由阴极1O2和阳极•OHads介导的可控共氧化机制，该机制结合自由基和亲电攻击途径，能发挥各自优势，具体表现为加速有机农药的降解和矿化过程，同时有效减少有毒中间体的产生。另外，结合量子化学计算了农药化学分子链的断裂位点，证明了共氧化机制对毒死蜱农药的解毒作用。上述研究提出了一种利用废弃物修复有机农药废水的有效、持续的可行方法。
论文的第一作者为水建学院李俊峰教授、何新林教授共同指导的杨玉麟博士，该研究内容得到了国家自然科学基金项目（52260002）；第七师-石河子大学2021年度科技创新专项项目（QSGGZX007）联合资助。
（通讯作者：李俊峰）
