近日，美國化學學會（ACS）旗下的環境領域國際權威期刊《環境科學與技術》（Environmental Science and Technology，簡稱ES&T）公布了該期刊2020年最佳論文名單，我院博士生任偉為第一作者、張晖教授和澳大利亞阿德萊德大學Xiaoguang Duan研究員為共同通訊作者發表的論文“Insights into the Electron-Transfer Regime of Peroxydisulfate Activation on Carbon Nanotubes: The Role of Oxygen Functional Groups”榮獲“top paper for ES&T’s best Environmental Technology article of 2020”。

獲獎論文“Insights into the Electron-Transfer Regime of Peroxydisulfate Activation on Carbon Nanotubes: The Role of Oxygen Functional Groups”（《碳納米管活化過硫酸鹽的電子轉移機理研究:表面含氧官能團的影響機制》）旨在揭示碳活化過硫酸鹽體系中碳材料結構與有機物電子轉移速率的内在關系。通過高溫退火制備了一系列表面氧含量不同的碳納米管。猝滅實驗和開路電位結果表明，經過高溫退火後，PDS/CNT體系能強化電子轉移過程，進而提高苯酚的氧化速率。通過構建QSARs以及Tafel方程拟合，揭示了PDS/CNT體系中電子轉移過程氧化有機污染物的反應機制。首先，降低CNT表面含氧量能使其表面在中性溶液中的Zeta電位更正，從而促進PDS在CNT表面吸附，并形成更多的CNT-PDS*複合體。随後，複合體的形成提升了CNT的氧化還原電位使其具有一定的氧化能力。最後，苯酚在CNT表面通過電子轉移過程被CNT-PDS*氧化。其中，非自由基氧化速率與複合體電位呈指數關系，這是因為CNT-PDS*的非自由基氧化機理與陽極氧化的類似。

PDS/CNT體系中表面含氧官能團對非自由基選擇性氧化作用機理圖

作為環境領域的頂級期刊，Environmental Science & Technology具有廣泛的影響力，其年度優秀論文須在相關研究領域産生重大和深遠影響。2020年，該期刊發表了約1700篇論文，其中13篇評選為“最佳論文”。評選分為環境科學、環境技術、環境政策和專題評論四大類。張晖教授課題組發表的這篇文章在環境技術類文章中位居第一。

獲獎論文名單鍊接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c05550.