028.研究生院

【优博风采】北京工业大学优秀博士学位论文获得者:亓海强

发布日期:2024-02-26    浏览次数:

【编者按】

为进一步培养我校研究生创新能力,提高研究生综合素质,促进学校研究生教育内涵发展,特推出“优博风采”专栏,邀请校级及以上优秀博士学位论文获得者分享科研历程与学术体会、展示创新成果与学位论文等,旨在激励我校研究生秉持“不息为体,日新为道”校训精神,潜心研究、锐意创新。

                                             

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本期专访人物:环境科学与工程学科博士研究生 亓海强

所获奖励名称:2023年北京工业大学优秀博士学位论文

【实验不可匆忙,须稳步前行,每一步都应浓墨重彩,方能精益求精。】

在博士阶段的生活和科研过程中,实验是最关键的一点。实验不仅是科研的灵魂,更是数据来源的必要途径。从实验设计到数据分析,每一个步骤都需要认真对待,每一个细节都不能掉以轻心,实验设计不合理或者数据分析不严谨,是研究的“致命伤”。这一过程既有耐心等待的艰辛,也有探索的欢乐与惊喜。科研是长期而枯燥的,只有一步一个脚印地深入探讨,在实验中时刻注重细节,时刻保持谨慎,时刻遵循实验操作的规范性,才能取得更优秀的成果。我相信,只要“心中有梦想,脚下就有路”。在未来的学习和研究中,我将继续努力,不断取得更大的成功。

【博士论文介绍】

论文中文题目:基于铁铜基催化剂改性刻蚀石墨毡阴极的电芬顿体系降解磺胺甲恶唑研究

论文英文题目:DEGRADATION OF SULFAMETHOXAZOLE BY ELECTRO-FENTON SYSTEMS BASED ON ETCHED GRAPHITE FELT CATHODE MODIFIED BY FE-CU CATALYST IN COLLABORATION

者:亓海强

指导教师:孙治荣 教授

培养单位:环境与生命学部

科:环境科学与工程

论文主要贡献及创新点

1.论文主要贡献

近年来越来越多的抗生素被排放到水体环境中,对人类健康和生态平衡构成了潜在的风险。磺胺甲恶唑是水体环境中被频繁检出的磺胺类抗生素之一,可通过食物链的传递作用在生物体内积累,破坏生态系统的菌群平衡。由于其抗菌性等特性,磺胺甲恶唑不能通过传统的废水处理技术被有效地去除。电芬顿技术作为一种去除有机污染物的电化学高级氧化技术,是通过催化剂活化H2O2产生的强氧化性自由基对有机污染物进行降解。然而,传统电芬顿技术通常存在H2O2产率低、H2O2活化效率低、催化剂回收难、稳定性差、能源利用率低等问题。针对电芬顿技术中存在的问题,本论文以制备的CoOx原位刻蚀改性石墨毡为基体材料,通过负载自行制备的不同铁铜基催化剂,在原位非均相电芬顿体系中实现阴极对H2O2的原位生成与活化。在此基础上,以制备的电剥离改性石墨毡为阳极构建阴阳极协同氧化体系,实现安全、高效、低耗的降解磺胺甲恶唑的目标,研究结果对抗生素废水的处理具有重要理论意义和实际应用价值。

2.创新点

1)创新性地采用CoOx原位刻蚀法制备刻蚀石墨毡阴极,改善了石墨毡电极表面粗糙程度、多孔结构以及缺陷含量,提高了石墨毡电极的二电子氧还原反应性能、稳定性以及负载催化剂的能力,解析了刻蚀石墨毡电极电催化产H2O2的机理。

2)采用一步水热法和原位生长-高温煅烧法分别制备Cu-Fe2O33@刻蚀石墨毡复合阴极和CuFe PBA衍生的CuFe2O4/Cu2O/Cu3@刻蚀石墨毡复合阴极,提高了阴极原位生成与活化H2O2的能力。揭示了刻蚀石墨毡与铁铜基催化剂在H2O2原位生成·OH中发挥的协同作用机理。

3)采用电剥离法制备电催化活性高、稳定性良好的剥离改性石墨毡阳极,构建阴阳极协同氧化体系,提高了污染物的降解效率和能源利用率,实现了对磺胺甲恶唑高效低耗降解的目标,同时揭示了阴阳极协同氧化降解磺胺甲恶唑的机理。


【博士期间代表性科研成果】

作者攻 博期间取得与博士学位论文密切相关的代表性成果(不超过5项)

序号

成果名称

成果来源

获得时间

1

Porous graphite felt electrode with catalytic   defects for enhanced degradation of pollutants by electro-Fenton process

Chemical   Engineering JournalESI高被引, IF=16.744

2020.07

2

In situ etched graphite felt modified with CuFe2O4/Cu2O/Cu   catalyst derived from CuFe PBA for the efficient removal of sulfamethoxazole   through a heterogeneous electro-Fenton process

Applied Catalysis B: Environmental, IF= 24.319

2023.04

3

Cu-doped Fe2O3   nanoparticles/etched graphite felt as bifunctional cathode for efficient   degradation of sulfamethoxazole in the heterogeneous electro-Fenton process

Chemical   Engineering Journal, IF=16.744

2021.08

4

Cu–Fe–FeC3@nitrogen-doped   biochar microsphere catalyst derived from CuFe2O4@chitosan   for the efficient removal of amoxicillin through the heterogeneous   electro-Fenton process

Chemical   Engineering Journal, IF=16.744

2022.01

5

An anode and cathode cooperative oxidation system constructed   with Ee-GF as anode and CuFe2O4/Cu2O/Cu@EGF   as cathode for the efficient removal of sulfamethoxazole

Science of   The Total Environment, IF=10.753

2023.03

【与导师合影】 

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(图文:亓海强;编辑:胡春瀛;审核:高春娣、韩红桂)