2023年是全面贯彻落实党的二十大精神的开局之年。为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想，大力宣传以习近平同志为核心的党中央对科技工作和科技工作者的高度重视和亲切关怀，在全社会大力弘扬科学家精神，团结引导广大科技工作者厚植家国情怀、勇于创新争先，争做高水平科技自立自强排头兵，汇聚引领发展、驱动复兴的不竭动力。污染控制与资源研究国家重点实验室开展系列主题活动，展示环境污染治理创新成就和科技成效，大力弘扬科学精神，普及科学知识，促进科技创新和科学普及协调发展，推动科技创新成果和科学普及，现将主要活动预告如下：
一、实验室创新科技成果展示
1、笃行实干，助力海南农村生态文明建设——环境科学与工程学院徐祖信院士团队以实际行动贯彻党的二十大精神
2022年3月，中国工程院院士、同济大学徐祖信教授被海南省治水办聘为“六水共治”技术总师，其团队受聘为“六水共治”技术咨询和支持团队，为海南全省系统治水、科学治水提供智力支持。根据海南“六水共治”2022年首战指向农村和城镇生活污水治理的目标要求，团队于今年上半年完成了“海南省农村生活污水资源化和生态化处理处置战略研究”，为海南全省农村污水处理提供了战略指引。
党的二十大闭幕后，徐祖信院士团队一直在思考如何进一步深度参与海南的农村生活污水治理工作。三亚市是海南全省农村污水问题最为复杂和治理行动力度最大的地区。在三亚市政府的极力邀请下，团队选择三亚市作为调研点，通过深入实地调查，对三亚农村污水治理现状进行精细化“体检”，为全市后续开展农村污水治理攻坚战提供科学、精准决策依据。
2022年11月28日至12月18日，团队李怀正、金伟、尹海龙、叶建锋、董滨、楚文海、张云惠7名教师和20余名研究生在海南省治水办、海南三亚市水务局的支持配合下，深入三亚市的崖州区、天涯区、育才生态区、吉阳区、海棠区五个行政辖区，实地调查走访了62个自然村。团队在各村进行了细致的入户调查，详细了解农户常住人口、用水情况、生活习惯、厕所改造、污水排放方式和接管等情况，对典型农户的各类污水排放水量进行了测量，以及对各类污水排放水质和综合污水水质进行了取样分析，确定了三亚市农村人均用水量、排水量、污水排放浓度等关键参数，以及各村的实际污水排放量和实际污水纳管率。此外，对各村的现状农村污水处理设施进行了调研，并评估分析了污水收集管网的运行情况。对于农村的畜禽养殖、农家乐、餐饮等重点污染源，也对其现状污水排放和处理处置情况进行了专门调查。期间，徐祖信院士还专门带领团队成员对三亚市农村生活污水处理设施示范点选址工作进行了现场调研。团队在三亚期间的工作夜以继日、马不停蹄，白天开展调查，晚上进行开会讨论和调研总结，在调研期间形成了62个自然村的数十万字调研报告，还在此基础上凝练形成了三亚各区农村污水治理现状调查的总体报告和对策建议。
2、毛舜教授团队《Nature Communications》：“聚集平凡也能发光”—基于分子水平增强簇集发光效应的非常规天然荧光探针实现新污染物高效传感分析
毛舜教授与香港中文大学唐本忠院士在国际权威刊物《自然通讯》上合作发表研究论文Molecular-level enhanced clusterization-triggered emission of nonconventional luminophores in dilute aqueous solution, Nature Communications, 2023, 14:409。
基于簇集诱导发光效应（CTE）的非常规发光材料具有环境友好性、亲水性、优异的生物相容性等优点，在传感、成像和生物医药领域有着广阔的应用前景。然而，目前报道的非常规发光材料均只在结晶态或者高浓度溶液中具有荧光性能，在低浓度溶液中则不发光，这一问题大大限制了非常规发光材料的实际应用。本研究报道了一种基于分子水平增强簇集诱导效应的通用策略，利用常见天然材料—氨基酸与环糊精合成了基于氨基酸修饰的环糊精非常规发光分子，首次实现了基于聚集诱导发光效应的非常规发光材料在低浓度溶液中的高效荧光性能（发光分子浓度0.035 wt.%，荧光量子产率40.70%）。
本研究通过化学反应将氨基酸小分子（选用了12种常见氨基酸）接枝到环糊精环状结构上，利用环糊精的有限空间增强氨基酸和环糊精的非常规发色团的簇集，引发电子离域，形成空间共轭（TSC）；进一步通过分子内与分子间的氢键与配位等强相互作用提升构象刚化程度，抑制非辐射跃迁，提升荧光量子产率。利用合成的氨基酸修饰的环糊精发光分子作为荧光探针，通过智能手机支持的便携式荧光检测设备，基于荧光信号和图像分析，构建了针对四环素类抗生素（金霉素）的荧光分析方法，实现了高选择性、高灵敏度的可视化抗生素检测。本研究提出了基于分子水平增强簇集诱导发光效应的荧光分子合成的新策略，拓展并深化了对非常规发光理论的认识，促进了非常规发光材料在荧光传感与分析成像领域的应用。
3、林思劼教授团队《PNAS》：“繁星点点”钛基纳米团簇类芬顿催化助力新污染物治理新进展
国际权威刊物《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，PNAS）在线发表了我院林思劼教授团队的研究论文“In situ turning defects of exfoliated Ti3C2MXene into Fenton-like catalytic active sites”。
该研究提出了一种巧妙利用MXene本征表面缺陷和丰富过渡金属源原位构筑类芬顿纳米复合催化剂的新策略。文章以剥层Ti3C2MXene作为模板，可控制备了一系列无定形碳负载的高密度TiO1.47纳米团簇（TiO1.47@C），揭示了钛基类芬顿催化剂活化H2O2降解阿特拉津的反应机制，实例论证了二维纳米材料“Safer-by-design”的实现路径，为内分泌干扰物和抗生素类新污染物的高效治理提供了新策略。
研究开发了一种新型的H2O2湿法氧化工艺。以Ti3C2MXene为模板，利用其刻蚀过程中形成的本征Ti缺陷与H2O2发生强烈的氧化还原反应，原位生成无定形碳负载的高密度TiO1.47纳米团簇（TiO1.47@C）。通过改变H2O2的浓度和作用时间筛选最优的制备条件（10 mol·L−1H2O2, 30 min），同时达到最大的样品产率（> 97%）。进一步通过DFT理论计算证明了Ti3C2MXene表面的Ti缺陷是形成TiO1.47纳米团簇的关键反应活性位点，该纳米团簇具有丰富的表面缺陷且体系中存在Ti多价态共存现象（平均价态为+2.94）。基于X射线吸收精细结构谱（EXAFS）的成键变化分析得出，合成过程中H2O2原位氧化所导致的Ti-C-Ti键的断裂和Ti-O键的形成是该纳米团簇原位合成的关键。通过Ti元素的价态变化高效活化H2O2实现了多种典型新污染物（如阿特拉津、四环素、对硝基苯酚等）的高效降解。
该方法具有较好的普适性，适用于多种MXene家族材料，包括V2C、Nb2C等。该研究拓宽了MXene家族材料的环境应用潜力，在高活性催化纳米团簇原位合成的同时实现了纳米团簇在碳基板上的复合锚定，有效降低了使用过程中因材料泄漏所带来的潜在环境风险。
4、马杰教授在MXene部分衍生1D/2D分级异质结构电极助力高效电化学脱盐
马杰教授团队在《Advanced Science》上发表了题为“Ti3C2-MXene Partially Derived Hierarchical 1D/2D TiO2/Ti3C2Heterostructure Electrode for High-Performance Capacitive Deionization”的学术论文，报道了一种利用原位碱处理构建部分衍生的MXene脱盐电极（1D/2D TiO2/Ti3C2）的新策略，TiO2/Ti3C2电极具有独特的三明治夹层分级结构和赝电容效应，展现出高效的脱盐容量和循环稳定性，此研究对构建具有优异电容去离子性能的MXene基赝电容电极材料具有重要意义。
淡水资源稀缺已经演变为全球性问题，海水淡化技术被认为是解决淡水需求最切实可行的方法之一。现有的海水处理技术（如反渗透、膜过滤、电絮凝等）维护费用昂贵、能源消耗高、基础设施复杂。近年来，电容去离子技术（Capacitive deionization, CDI）作为一种新型的水处理技术，具有能量利用率高、产水率高、设备维护简单等优点，受到了广泛关注。目前用于CDI水处理技术的电极材料多为碳材料，其容量有限且稳定性差，限制了进一步发展；具有高比电容的赝电容材料有望用于CDI电极。
为此，该论文提出利用原位碱处理构建部分衍生的MXene脱盐电极（1D/2D TiO2/Ti3C2）的新策略，将其作为赝电容电极，实现了Na+的高效去除。这种材料具有以下优点：1）分级异质结构为盐离子的扩散和吸附提供了大量活性位点和丰富的孔隙；2）表面衍生1D TiO2纳米线避免了内部2D MXene纳米片的堆叠，同时作为保护层缓解MXene的氧化，提升了电极材料脱盐的循环稳定性；3）TiO2-Ti3C2异质结促进了电吸附位点的电子转移，提升了盐离子的电吸附容量。
TiO2/Ti3C2储钠电极的制备、形貌和电化学脱盐机理和性能图
二、环境保护科普讲座：
时间：5月22日上午10:00-12:00
地点：腾讯会议室103 269 193
主题：污染控制与资源化研究国家重点实验室特邀孟祥周教授开展“南极环境及南极科考”线上专题讲座；
三、裸眼3D虚拟仿真实验室体验（2023年5月22日——6月2日）
线上预约，线下体验
四、线下参观污染控制与资源化研究国家重点实验室大型仪器共享平台（2023年5月22日——6月2日）
活动内容：参观大型分析仪器设备
1、预约方式：
1）团体预约（10人-50人）；
2）通过邮箱（enviklab@tongji.edu.cn）发送参观联系单，包括单位信息，参观人数，计划参观时间，联系人和联系方式等；
3）由于进校申请，请至少提前一周预约；
4）暂不接受个人预约。
2、咨询联系：李老师，69582684-8007。
当前位置: