2022年CAIA獎一等獎：新型污染物的分析方法及降解轉化機制研究
完成單位：山東省分析測試中心
完成人：趙汝松，謝萌，姜海龍，劉璐，王霞，趙凌曦，畢曉東，李娜，王曉利
成果簡介：針對環境中新型污染物分析靈敏度低的技術難題，研發了多種新型污染物高效富集的固相（微）萃取材料，解決了傳統萃取裝置不耐高溫和對極性污染物萃取效果差的技術難題；針對新型污染物難去除的技術難題，研發出了一系列高效鈷碳基催化劑和層狀雙（氫）氧化物催化劑，通過活化過單硫酸鹽實現了對多種新型污染物的高效降解與綠色轉化。本項目在Chem. Eng. J.和J. Hazard. Mater.等期刊上共發表SCI收錄論文22篇，其中中科院一區論文20篇，ESI高被引論文2篇，影響因子大于10的論文11篇，單篇他引最高136次。項目團隊多人次獲批國家百千萬人才工程、國家有突出貢獻中青年專家和泰山學者特聘專家等榮譽。
創新點及科學價值：新型污染物具有生物毒性、不易察覺、易環境累積和易生物富集等特征，已成為新的重大環境隱患，嚴重威脅著人民群眾的身體健康。國務院《新污染物治理行動方案》和《生活飲用水衛生標準》（GB 5749-2022）對新污染物的監控提出了明確要求。設計構筑高性能材料并研究其對新型污染物的富集檢測和催化降解是解決新型污染物分析靈敏度低和難降解等技術難題的重要手段。本項目圍繞此技術難題，系統研究了功能納米材料的可控構筑、富集性能的提升與作用機理、吸附和催化降解的性能與機制等關鍵科學問題，主要創新點如下：
（一）可控構筑了多種新型納米材料作為固相（微）萃取材料，如新型（磁性）共價-有機骨架材料、氮化硼和層狀雙氫氧化物納米材料等，探究其結構特性，揭示其富集作用機理（氫鍵、π-π相互作用、靜電引力、鹵鍵等），結合高效液相（氣相）色譜-串聯質譜實現了對多種新型污染物（農藥類、全氟酸類、多溴聯苯醚等）的高效富集與靈敏分析，方法檢出限≤1.0 ng/L；
（二）可控構筑系列高效、新型鈷碳基納米材料及層狀雙（氫）氧化物并將其作為活化過單硫酸鹽的異相催化劑。探究其結構特性，揭示其催化機理，通過催化產生單線態氧等主要活性物質實現了對多種抗生素（磺胺類抗生素和氧氟沙星）大于97%的降解效果，并對它們在各個催化體系中的降解路徑和降解產物的生物毒性進行了深入分析和評估，確保實現新型污染物的綠色轉化。
