2020年4月，环境科学与生态学ESI领域A类期刊Science of the Total Environment在线发表了我院杨家宽教授团队在固废资源化领域的研究成果（Quan Gan, Huijie Hou, Sha Liang, Jingjing Qiu, Shuangyi Tao, Liang Yang, Wenbo Yu, Keke Xiao, Bingchuan Liu, Jingping Hu, Yanfei Wang, Jiakuan Yang. Sludge-derived biochar with multivalent iron as an efficient Fenton catalyst for degradation of 4-Chlorophenol. Science of the Total Environment, 2020, 725: 138299）。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位，甘泉硕士生和侯慧杰副教授为论文的共同第一作者，梁莎副教授为论文的通讯作者。

   市政污泥产生量大，其含水率高、有机物含量高的特点导致脱水困难。铁基调理剂广泛用于污泥的化学调理及深度脱水，但由此产生的大量含铁泥饼亟待有效的处理处置。本研究以团队前期开发的Fenton-赤泥复合调理剂调理污泥得到的深度脱水泥饼为原料，通过热解制备了含多种价态铁化合物（Fe⁰，Fe_0.95C_0.05，Fe₃O₄和FeAl₂O₄）的富铁生物炭功能材料。考察了热解温度和污泥调理剂组成对生物炭含铁物相组成的影响。将富铁生物炭材料用作催化剂活化H₂O₂降解4-氯苯酚（4-CP），当pH 为 2，4-CP初始浓度为0.78 mM，生物炭投加量为2 g/L，H₂O₂投加量为30 mM时，4-CP的降解效率可在20 min内达到100%。机理研究实验表明，在4-CP的降解过程中，由低价态的Fe⁰和Fe_0.95C_0.05在酸性条件下浸出到溶液中形成的Fe²⁺激发的均相Fenton反应和难以溶出的固相Fe₃O₄和FeAl₂O₄催化的异相Fenton反应共同发挥了作用。在五轮生物炭循环降解4-CP实验后，4-CP的去除率仍可以达到100%，且均相Fenton反应主要在第一轮降解实验中起作用，后续的循环降解实验中异相Fenton反应起主要作用。该研究成果为含铁污泥资源化及富铁生物炭的应用提供了参考。

 全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004896972031812X

   杨家宽教授团队长期致力于污泥处理处置与资源化研究，先后承担了国家自然科学基金项目（51708239，51508214，50804017），教育部科学技术研究项目（113046A），湖北省技术创新重大项目（2016ACA163），国家重点研发计划项目（2018YFD1100604、2018YFC1900105）等项目，新获批的广东省联合基金项目“城镇有机污泥深度脱水-定向热解资源化体系构建及关键元素作用机制”（U1901216）将继续在污泥处理处置方面开展研究。