近期一项水处理研究发表在《Nature Water》上，其代表了高级氧化技术和污水资源化领域一个极具前瞻性和实用价值的重大突破。不仅是一项优秀的科研成果，更展现了一个从基础科学到工程应用、从治理到回收的完整技术闭环。
众所周知，基于过硫酸盐的聚合导向型高级氧化工艺（PS-P-AOPs）是一种可同步实现污染物去除与资源回收的极具潜力的技术策略。然而，聚合物产物的高效回收与催化剂的再生难题，限制了该工艺的实际应用。
华东师范大学徐娟/王维康&阿德莱德大学段晓光等携手设计了一种镍锌层状双氢氧化物（NiZn-LDH）催化剂，其表面的两亲性≡Zn(OH)₂基团可构建自缓冲中性微环境。该微环境能够在催化剂滑移面富集镍元素，赋予其适宜的电子结构，从而实现过一硫酸盐的选择性活化，生成高价态Ni(IV)=O活性物种；该物种通过质子耦合电子转移机制触发苯酚类物质发生聚合反应。
实验结果显示，体系聚合效率高达85.7%；所得聚合物产物可通过简易酸洗操作实现回收，并可作为性能优异的防腐涂层材料使用。同时，反应残留液经碱化熟化处理后，可实现NiZn-LDH催化剂的再生，供后续循环使用。
研究进一步考察了1.5NiZn-LDH/过一硫酸盐体系处理工业焦化废水的效能，在15升、化学需氧量（COD）浓度为277.17 mg/L的实际废水处理中，该体系实现了82.8%的COD去除率与81.6%的总有机碳（TOC）去除率，回收聚合物0.91 g，催化剂再生率达97.6%。
这种闭环处理工艺相较于均相芬顿体系具有显著优势，可提升工艺可持续性、降低运行成本并提高处理效率。本研究构建了集选择性污染物去除、聚合物产物高值化利用与催化剂循环再生于一体的闭环PS-P-AOPs技术策略，为污水的可持续处理提供了一种低排放方案。
段晓光，现担任阿德莱德大学化学工程学院副教授及化工学科负责人。主要从事高级氧化技术及绿色催化等方面研究。近年来以通讯作者在Chem Rev, Chem Soc Rev, Nat Water, Nat Commun, Angew Chem Int Ed, Adv Mater, Environ Sci Technol, Water Research等期刊发表学术论文160余篇，总引用量超过44000次，h-index为112。先后获得澳大利亚研究理事会DECRA基金（2020-23）、未来学者基金（ARC Future Fellow, 2024-28），Discovery基金等多个项目资助。
2018-2021被《澳大利亚人》年度研究报告评为“Top 40 科研新星”，并获得澳洲杰出青年科学家奖（Young Tall Poppy Award）, ACS Catalysis青年科学家奖，Environmental Science & Technology (ES&T) James J. Morgan 早期职业生涯奖,《麻省理工科技评论》“三十五岁以下科技创新奖“，并于2020-2023年入选科瑞维安高被引学者。现担任Journal of Environmental Chemical Engineering, Biochar等期刊编辑。
徐娟，工学博士，华东师范大学生态与环境科学学院教授、副院长、博士生导师。从事水污染控制理论与技术研究，主持国家及上海市科研课题5项；入选上海市东方英才计划青年项目（城市治理领域）；以第一/通讯作者在环境领域主流期刊发表学术论文55篇，H指数39；出版学术专著1部；授权专利4项；曾获得基金委环境工程青年论坛最佳报告奖、上海市教学创新大赛优胜奖、华东师范大学青年科学奖、华东师范大学三八红旗手等荣誉。
王维康研究员、博士生导师，现任职于华东师范大学生态与环境科学学院。主持国家自然科学基金2项，参与科技部重点研发青年科学家项目1项，任Chinese Chemical Letters（CCL）青年编委，主要研究领域为高级氧化技术，环境功能材料合成与应用，环境催化微观过程及机制的光谱电化学研究等。以第一或通讯作者在PNAS、ES&T、WR等上发表SCI论文21篇。
这项研究的意义远不止于一个“高效水处理技术”。它：
-
为污水资源化提供了新范式：指明了未来污水治理不仅是“净化”，更是“资源提取厂”和“原材料生产车间”的方向。
-
推动了高级氧化的精准化发展：从追求“强氧化”到追求“巧氧化”，通过催化剂设计和机制调控实现特定的反应路径。
-
体现了“闭环”环境技术理念：将污染治理、材料合成、催化剂循环完美整合，是绿色化学与可持续发展理念的杰出范例。
