近日🪇，環境科學與技術領域權威期刊《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）以Supplementary Journal Cover（第二、三封面🙆🏽，亦稱“補充期刊封面”）的形式，刊登了我校化學科學與工程學院趙國華教授⛲️、趙紅穎教授團隊題為“Selective Photoelectrocatalytic Removal for Group-Targets of Phthalic Esters”的研究成果。該研究成果提供了一種識別同一類鄰苯二甲酸酯類（PAEs）中特征性鄰苯二酯基基團的選擇性光電催化氧化新策略🦹🏿‍♂️👨🏿‍🍼，能夠實現復雜汙染水體中低濃度、高毒性鄰苯二甲酸酯（PAEs）一類目標汙染物的同步選擇性去除。 

近年來🚵🏼‍♂️，基於羥基自由基（•OH）的高級氧化技術（AOPs）無差別的強氧化能力受到了研究者的廣泛關註。相關研究工作聚焦於去除低濃度高毒性的新興汙染物，例如內分泌幹擾物、全氟化合物等。然而，在通常情況下🏇🏼，環境內分泌幹擾物（EDCs）往往以ng/L-μg/L極低濃度共存於10-100mg/L的其他低毒性有機物復雜體系中。因此🪬，在實際水處理過程中👳🏼‍♀️，往往有天然有機物或出水中殘留有機物的存在，使得大量產生的•OH迅速被（107~108 MC-1 s-1）消耗於高濃度低毒性的非目標有機物上🫔。這使得在出水時CODCr等宏觀指標雖然達到了排放標準，但並未能有效去除這些高毒性難處理的汙染物🙆🏿，不可避免帶來潛在的環境風險。另一方面，這些環境內分泌幹擾物種類繁多，同一類汙染物往往結構相似🦈🧑🏽、性質相近👨‍👦‍👦，且常常同時出現在待處理的汙染體系中。例如，鄰苯二甲酸酯類（PAEs）👨🏿‍🦰，包含二甲酯、二乙酯🎛、二正丁酯、二異丁酯以及二正辛酯等10余種，他們具有相似的鄰苯二酯基結構，並均具有一定的生態環境風險和內分泌幹擾活性，應盡可能同時去除。因此⌛️，如何發展一種選擇性的高級氧化技術🏋🏼，應用於復雜共存的水體中去除一類低濃度高毒害的目標汙染物🥞，成為了目前的研究難點。

趙國華教授📫、趙紅穎教授團隊在研究工作中🩸，采用模板法修飾的具有光子晶體結構的三維二氧化鈦作為光陽極👩🏼‍🔧，構建了一種針對鄰苯二甲酸酯類目標汙染物的選擇性識別表面，並通過光電催化產生的羥基自由基對富集在表面的鄰苯二甲酸酯類進行氧化去除，並最終實現了對其內分泌幹擾活性和水生毒性的消除。在10mgL-1其他低毒性有機物共存下，能夠有效將9種30μg L-1鄰苯二甲酸酯類一並優先選擇性完全去除，水生急性毒性和雌激素活性幾乎100%消除。這一選擇性光電催化策略減少了光電能量在低毒害有機物上的無效消耗🌨，從而極大減少了運行成本😮‍💨，具有良好的應用前景💂。同時，該團隊采用石英晶體微天平、固態核磁共振波譜、同位素動力學效應、原位順磁共振波譜以及高分辨飛行時間質譜，對這種選擇性識別和氧化去除機製進行了探討，以期為復雜水體中選擇性去除一類目標汙染物提供參考和理論依據。

趙國華教授、趙紅穎教授為該論文通訊作者，第一作者為化學科學與工程學院博士研究生蔡郡倬。相關研究工作得到了國家自然科學基金重點項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.est.0c07106