南京大学潘丙才教授团队：纳米技术革新水处理
南京大学潘丙才教授团队：纳米技术革新水处理
2024年12月，央视《经济半小时》栏目报道了我国目前最大的光伏废水零排项目——内蒙古自治区鄂尔多斯市蒙苏经济开发区零碳产业园污水处理项目。其中，南京大学潘丙才教授团队研发的纳米材料深度除氟技术为该项目提供了关键技术支持。
研究团队与技术背景
潘丙才教授是南京大学环境学院副院长、环境纳米技术研究中心主任，长期从事水处理与回用、纳米技术及原理、高级氧化/还原技术等领域的研究。他主持了多项国家重点研发计划和国家自然科学基金项目，在PNAS、Nature Communications等顶级期刊发表论文300多篇，授权国内外发明专利逾160件。
纳米限域效应的创新应用
潘丙才教授团队在纳米技术应用于水处理领域取得了重要突破。他们发现，通过将纳米材料固定在宿主材料的纳米孔中，可以显著提高水净化技术的效率。这种纳米限域效应不仅能够提升反应活性，还能有效防止纳米材料的团聚，使其在水处理过程中保持稳定性和重复使用性。
团队在Nature Communications上发表的研究显示，通过调控纳米限域空间内的Fenton-like反应，可以实现对有机污染物的高效去除。这种技术在去除水中酚类污染物方面表现出色，具有广阔的应用前景。
技术原理与优势
纳米限域效应在水处理中的应用基于以下原理：当纳米材料被限制在特定的纳米空间内时，其表面原子的配位状态和电子结构会发生变化，从而影响其化学反应活性。这种效应使得纳米材料在催化反应中表现出更高的效率和选择性。
与传统水处理技术相比，基于纳米限域效应的技术具有以下优势：
- 高效性：纳米材料的高比表面积和特殊结构使其具有更高的反应活性
- 选择性：通过调控纳米空间的尺寸和形状，可以实现对特定污染物的高效去除
- 稳定性：纳米材料被固定在宿主材料中，不易流失，可重复使用
- 环保性：减少化学药剂的使用，降低二次污染风险
实际应用与未来展望
目前，潘丙才教授团队研发的纳米材料深度除氟技术已在多个项目中得到应用。除内蒙古鄂尔多斯项目外，该技术还在光伏、集成电路、氟化工等高端制造业的含氟废水处理中发挥了重要作用。
随着全球水资源短缺问题的日益严峻，纳米技术在水处理领域的应用前景广阔。未来，研究团队将继续优化纳米材料的制备工艺，探索更多应用场景，并推动技术的产业化和规模化应用，为解决全球水危机提供新的解决方案。
结语
潘丙才教授团队在纳米水处理技术方面的研究不仅展示了纳米技术在环保领域的巨大潜力，更为我国乃至全球的水处理技术发展提供了新的思路和方向。随着研究的深入和技术的成熟，我们有理由相信，纳米技术将在未来为人类提供更加安全、清洁的水资源。