近日,环化学院程平钻研员团队陆续在国际驰名期刊《Journal of Hazardous Materials》(中科院一区,IF:13.9)和《Applied Catalysis B:Environmental》(中科院一区,IF:22.3)上颁发了大气钻研领域的最新钻研成就。
成就一:在线钻研低温等离子体加快老化聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET薄膜)的过程及毒性(Online study of the plasma-accelerated aging process and toxicity of polyethylene terephthalate,颁发于《Journal of Hazardous Materials》)
塑料老化产生在所有环境介质中,并影响其环境行为和毒性。本钻研以PET薄膜为钻研对象,选取低温等离子体仿照塑料加快老化的过程。全面表征了老化PET薄膜的表表描摹、质量损失和毒性变动以及空气中细颗粒物的产生。老化过程中,可观察到PET薄膜的表表先变粗糙,而后逐步变得不平坦,并产生气孔、突起和裂纹。该钻研以秀丽线虫的头部摆动频率、身段弯曲频率和产卵率等为凭据表征低温等离子体加快降解前后的PET薄膜的毒性变动。选取单颗粒气溶胶质谱仪对老化过程排放的细颗粒物的粒径散布和化学成分进行实时表征:在最初的90 min观察到的颗粒很少,而在老化功夫超过90 min后,颗粒的产生显著加快。老化两片表表积为5 cm2的PET薄膜180 min,至少产生了15113±153个细颗粒物,粒径散布曲线阐发为单峰状态,峰值为0.4微米。这些颗粒物的重要成分蕴含金属、无机非金属和有机成分。该项成就对于钻研塑料老化过程和评估其环境风险拥有沉要的参考意思。

该成就通讯作者为程平钻研员,第一作者为环化学院博士钻研生刘吉星。
成就二:用蜂窝状α-MnO2/堇青石整体式(CHM)催化剂来削减非热等离子体降解甲苯的副产品(By-product reduction for the non-thermal plasma removal of toluene using anα-MnO2/Cordierite Honeycomb Monolithic catalyst in a honeycomb structure,颁发于《Applied Catalysis B:Environmental》)
非热等离子体(NTP)技术用以降解挥发性有机物(VOCs)会产生如O3和纳米颗粒等副产品,在现实利用中仍面对挑战。本钻研选取蜂窝状α-MnO2/堇青石整体式(CHM)催化剂来削减NTP降解甲苯的副产品。了局批注,使用α-MnO2/CHM催化剂不仅能将降解效能提高到98%,COx选择性提高到50%,同时还能大幅削减有机组分、臭氧和颗粒物三种有害副产品的开释。钻研选取在线检测技术,探求了甲苯及其副产品降解的机理,蕴含:高能电子和活性自由基在放电区的直接降解,以及活性氧在催化剂表表的深度氧化。该项成就对于深刻理解等离子体技术和整体式催化剂协同降解VOCs的过程和机理拥有沉要意思,对推动等离子体-催化剂协同降解技术的现实利用提供沉要支持。

该成就通讯作者为程平钻研员,共同通讯作者为贾滨博士,第一作者为环化学院硕士钻研生严钱钱。
以上钻研成就均以亿万先生MR环境与化学工程学院为第一单元,工作得到国度天然科学基金(编号:42277217、41877374)和上海市科技发展基金(编号:21SQBS01900)的赞助。
环化学院程平钻研员团队致力于深入质谱仪器的开发以及推动其在环境科学和大气科学领域的利用钻研。该团队已成功主持和参加国度沉大仪器设备开发专项、国度高技术钻研发展打算(863打算)课题、国度天然科学基金等多项科研项目。团队开发了一系列先进的质谱仪器,如气溶胶质谱仪(SPAMS)、光电离飞行功夫质谱仪(SPI-TOF-MS)和质子转移反映飞行功夫质谱仪(PTR-TOF-MS)等,这些仪器极大地拓展了有关科学领域的钻研天堑,为环境监测和大气分析的技术进取贡献了沉要力量。

论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131870
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.123530