近日，工學(xué)院陳建秋、張銀巧、左四進(jìn)團(tuán)隊(duì)在Nature Communications期刊上發(fā)表最新研究成果Intrinsic Strain of Defect Sites Steering Chlorination Reaction for Water Purification，揭示缺陷位點(diǎn)本征應(yīng)變效應(yīng)指導(dǎo)的氯化水體藥物降解過程。工學(xué)院張銀巧副研究員和2022級碩士研究生陳沫含為論文第一作者，陳建秋教授和左四進(jìn)副研究員為論文通訊作者，中國藥科大學(xué)為論文第一通訊單位。

水體中藥物等新污染殘留造成了全球性的環(huán)境污染問題，引起了國家高度重視。在非均相高級氧化技術(shù)中，碳納米管（CNT）改性策略有助于提升水體修復(fù)過程中的催化性能。受此啟發(fā)，該研究首次揭示了應(yīng)變?nèi)毕菸稽c(diǎn)對氯化反應(yīng)的調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，拉伸應(yīng)變的sp2雜化C-C鍵缺陷位點(diǎn)顯示出更強(qiáng)的自旋-晶格弛豫，與自由氯分子通過初始的Yeager型吸附，從而產(chǎn)生強(qiáng)化的電子交互性，可以顯著提高氯化過程中對活性物種的析出與調(diào)控能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，高選擇性ClO?的比例從傳統(tǒng)基于缺陷體系中的38.8%提升至由應(yīng)變主導(dǎo)的87.5%，有效促進(jìn)了2,4-二氯苯酚（2,4-DCP）的無害中間體生成以及深度礦化。這項(xiàng)研究結(jié)果揭示了應(yīng)變效應(yīng)在水體藥物降解過程中的關(guān)鍵作用。

缺陷位點(diǎn)本征應(yīng)變效應(yīng)指導(dǎo)的氯化過程示意圖

上述研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金以及江蘇省科協(xié)青年科技人才托舉工程等項(xiàng)目的資助。

文獻(xiàn)鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-57841-3

（供稿單位：工學(xué)院，撰寫人：商景閣，審稿人：劉帆）