近日，我校材料與環(huán)境學(xué)院科研成果“Fabrication and characterization of a novel multilayer heterojunction Si3N4-PbO2 nanocomposite electrode and its application on electrocatalysis degradation of sulfathiazole（新型多層異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)Si3N4-PbO2電極的制備、表征及其電催化降解磺胺噻唑的應(yīng)用）”在化工材料領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)期刊Chemical Engineering Journal（中科院一區(qū)期刊，影響因子15.1）上發(fā)表。材料系于乃川老師為論文第一作者，作者中還包括兩名參與項(xiàng)目的本科生（洪歆彤、毛顯赫）。該論文是在天津?qū)W院院長(zhǎng)基金項(xiàng)目支持（項(xiàng)目編號(hào)No.2023YZJJ-KJ06）下產(chǎn)出的典型成果，也是我校首次以第一單位發(fā)表影響因子大于10.0的學(xué)術(shù)論文。

論文針對(duì)有機(jī)廢水處理難題，聚焦于制備具有異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的Si3N4-PbO2納米復(fù)合電極，同時(shí)對(duì)Si3N4納米顆粒和PbO2晶體（110和101晶面）的結(jié)合能進(jìn)行了計(jì)算，通過理論計(jì)算驗(yàn)證了該電極的優(yōu)異性能，并將其應(yīng)用于磺胺噻唑的降解過程中，探究了磺胺噻唑的降解機(jī)理和反應(yīng)活性位點(diǎn)等，同時(shí)驗(yàn)證了該電催化降解磺胺噻唑的過程是生理毒性逐步降低的趨勢(shì)。該研究成果在高污染廢水處理領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

近年來，在院長(zhǎng)基金及科研處、產(chǎn)學(xué)研合作辦公室等部門的支持和領(lǐng)導(dǎo)下，材料系不斷加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作研究平臺(tái)建設(shè)，大力引進(jìn)高水平青年人才，積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，堅(jiān)持以工程應(yīng)用型科研促進(jìn)應(yīng)用型本科生培養(yǎng)，積極開展“項(xiàng)目教學(xué)化”和“教學(xué)項(xiàng)目化”實(shí)踐，努力夯實(shí)“3+1”應(yīng)用型本科培養(yǎng)模式。本次由青年指導(dǎo)教師和本科生聯(lián)合發(fā)表的高水平論文，充分彰顯了天津?qū)W院應(yīng)用型人才培養(yǎng)水平和質(zhì)量得到有效提升。金沙城js93線路檢測(cè)中心將繼續(xù)秉承“以生為本”的辦學(xué)理念，大力培植有利于學(xué)生素質(zhì)拓展和工程應(yīng)用能力提升的“土壤”，為社會(huì)各行業(yè)培養(yǎng)更多高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

Figure 1 SEM images of (a) PbO2 electrode, (b) Si3N4-PbO2-2 g L-1, (c) Si3N4-PbO2-4 g L-1, (d)Si3N4-PbO2-6 g L-1, (e) Enlarged image of (d), (f) Si3N4-PbO2- 8 g L-1, 3D confocal laser microscope(X2000) of (g) PbO2 electrode (h) Si3N4-PbO2-6 g L-1 electrode, EDS mapping images of (i) Pb, (j) O,(k) Si, (l) N

Figure 2 XRD patterns of Si3N4-PbO2 electrode and PbO2 electrode

Figure 3 Water adsorption energy model (a)PbO2 (b) Si3N4-PbO2

Figure 4 Minimum energy pathway for water adsorption, ·OH generation and desorption process on (a) PbO2 and (b) Si3N4-PbO2 calculate with NEB.

Figure 5 Fukui functions (a) , (b), (c) , (d) dual descriptor (DD),
(e) optimized structure of sulfathiazole

Figure 6 Possible degradation pathway of sulfathiazole