北京交通大学唐山研究院环境电化学实验室隶属于北京交通大学环境学院“水中典型污染物控制与水质保障”北京市重点实验室,负责人为环境学院王爱民教授,是重点实验室“难降解有机污染物高级氧化技术理论与应用”研究方向的重要支撑平台,现有研究人员总数8人,包括教授、博士生导师1人,目前在读博士研究生4人,在读硕士研究生3人。实验室建设单位具有交通能源与环境工程博士点,环境科学与工程一级学科硕士点,还设有环境工程专业工程硕士点和交通能源与环境工程硕士点。
近年来实验室主持国家自然科学基金“面上”项目3项,主持国家自然科学基金重点项目子课题1项(到账经费120万元),纵向科研项目总经费合计327万元。研究取得了良好的研究成果,实验室成员以第一作者或通讯作者发表高水平SCI论文11篇,其中中科院一区论文4篇,中科院二区论文5篇,中科院三区论文2篇,中文论文2篇,发表的学术论文受到国内外同行的好评,一篇中科院一区SCI论文为ESI高被引论文,其他论文具有良好的正面引用,研究成果在环境电化学领域达到了当前国际研究前沿。实验室搭建了高水平科研平台,购置了包括TOC分析仪、高效液相色谱仪、离子色谱仪、紫外分光仪、光谱仪等分析测试装置。依托高水平研究成果,实验室人员参与国家级重大项目子课题3项,省部级项目1项。
目前环境电化学实验室已完成在唐山研究院的主体建设工作,主要实验设备及科研人员已顺利入驻唐山研究院。目前环境电化学实验室主要进行了新型三维复合电催化反应器、光电催化装置、电化学与生物耦合技术等研发,建立了有关新型三维复合电催化反应器的成套理论与方法,使废水中有毒有害物质或难生物降解有机污染物在在电场作用下,通过催化电极的直接氧化或强氧化性的中间体(如•OH)的氧化分解成无害的无机物,如H2O、CO2和无机盐等,彻底实现对污染物的完全去除和无害化。新型三维复合电催化反应器具有去除效果好,运行成本相对较低,可间歇运行,无二次污染,设备占地面积小,管理方便,运行稳定可靠,易于实现自动化控制等优点,是高浓度难生化有机废水较理想的处理工艺。本研究成功地将太阳光应用于光电芬顿催化降解水中难降解有机物的处理中,建立了光电催化装置的成套理论与方法,并将太阳光伏电池引入光电催化过程,并且开发新型电化学光源-微波无极灯,确定紫外光的协同作用,利用光-电-芬顿多重耦合作用,实现了污染物完全矿化。该研究方向,对解决国内日益严重的水中难降解有机污染物难题具有重要的理论价值和广阔的应用前景。
针对京津冀乃至全国日益严重的水污染和水资源短缺问题,环境电化学实验室立足于京津冀及国家的实际需求,瞄准学科前沿,针对水中的难降解污染物,全面系统地研发高浓度难降解有机污染物的控制技术,研发适用于不同行业不同种类高浓度难降解有机废水的处理设备,对于削减污染物排放量,保障地表水和地下水水质有着重要的实际意义和应用价值,本实验室所获得的成果可为京津冀地区相关企业提供技术指导,为京津冀地区受污染的水体水质恢复、为南水北调工程水质的改善、为京津冀地区垃圾渗滤液的处理、为京津冀地区污水的再生利用等提供技术保障。