走近最美科技工作者（十一）：资源与环境工程学院论文成果篇

科学技术是第一生产力

人才是第一资源 

创新是第一动力

为营造尊重科技、尊重人才

尊重创新、尊重创造的浓厚氛围

引导鼓励全校科技工作者

牢记使命责任  勇于创新争先

引领学校科技创新发展

学校开展“最美科技工作者”系列宣传活动

通过展现学校创新团队和

科技工作者的先进事迹

发挥典型示范引领作用

学校的每一位科技工作者

不仅承担科技创新的重任

还肩负着为党育人为国育才的使命

希望全校教职员工

不断增强使命担当

为学校发展和青年人才培养贡献更大力量

走近最美科技工作者（十一）：

资源与环境工程学院论文成果篇

重视应用基础研究，写好创新赋能真文章。近年来，学校青年学术骨干纷纷聚焦国家、上海市重大战略需求与国内、国际学术前沿，将应用基础研究与实践探索相结合，依托学科平台与学术团队，推动理论创新和技术攻关，取得了一系列原创性研究成果。

资源与环境工程学院郭耀广副教授与其合作者撰写的文章“Spent rather than pristine LiFePO4 cathode materials can catalytically activate sulfite for organic pollutants decontamination”发表于国际工程技术领域TOP期刊Chemical Engineering Journal上，该期刊是中科院SCI一区期刊。

【成果简介】

本论文是作者与香港城市大学、华东师范大学高水平学者合作研究的成果，针对传统的废弃锂电池资源利用流程长、成本高及污染大的缺点，提出了废弃动力电池磷酸铁锂材料直接作为催化剂，用于活化亚硫酸盐（S(IV)）催化去除水中有机污染物的思路。 研究表明，废弃磷酸铁锂（SLFP）相比纯磷酸铁锂（PLFP），因其在充放电过程中产生锂缺陷和氧空位，有效活化亚硫酸盐产生硫酸根自由基、单线态氧和羟基自由基等氧化活性物种降解有机物。本研究提出的SLFP/S(IV)异相催化体系将为大量报废的廉价SLFP电子废物资源化应用于水污染控制领域提供了新的思路。

【作者简介】

郭耀广，资源与环境工程学院副教授，博士，主要研究领域为电子废弃物资源化、高级氧化废水处理技术、VOCs催化转化技术以及环境治理咨询等。先后主持国家自然科学基金面上项目、上海市自然科学基金面上项目、上海市“晨光计划”、上海市青年科技英才“扬帆计划” 等10余项，在Environmental Science & Technology,Chemical Engineering Journal,Journal of Hazardous Materials等国际期刊以第一作者/通讯作者发表SCI收录20余篇。

资源与环境工程学院王瑞雪副教授与其合作者撰写的论文“Selective extraction of precious metals in the polar aprotic solvent system: experiment and simulation”发表在国际期刊Waste Management上，该期刊是中科院SCI一区期刊。

【成果简介】

基于典型极性非质子溶剂体系高溶解性、高选择性、低溶剂化影响、优良配位作用等优点，探究了电子废料中微量贵金属的选择性浸出与分步沉淀回收技术及反应机理。考察了在优化条件下金、银的浸出率及沉淀率均超过99%，探究了贵金属浸出及沉淀过程的反应机理。研究同时发现，极性非质子溶剂分子结构的孤对电子，可作为配位体与贵金属空的d轨道发生络合作用，使得贵金属与Cl-形成的配合物浓度降低，从而降低了浸出反应的氧化还原电位。研究成果为电子废弃物中贵金属的绿色、高效提取及资源化利用提供理论基础和实践经验。

【作者简介】

王瑞雪，资源与环境工程学院副教授，博士，主要研究方向为固体废物的无害化处置与资源化利用。近五年作为项目负责人先后主持国家自然科学基金、上海市自然科学基金、上海市科技英才扬帆计划、科技部国家重点研发子课题、浦东科经委民生科研专项等项目。近年来发表论文30余篇，其中一篇入选ESI高被引论文，申请/授权发明专利10余项。

资源与环境工程学院张西华副研究员与其合作者撰写的论文“Interfacial Electrochemical Polymerization for Spinning Liquid Metals into Core–Shell Wires”发表在国际期刊ACS Applied Materials & Interfaces上，该期刊是中科院SCI一区期刊。

【成果简介】

金属丝在诸如三维（3D）打印、软电子、光学和超材料等应用中具有重要意义。EGaIn等镓基液态金属由于低粘度、高表面张力和Rayleigh−Plateau不稳定性，使得液态金属纺丝仍面临挑战。研究发现施加电压时，在EGaIn线表面形成薄至0.6 μm的聚合物壳层，EGaIn电化学氧化生成的Ga3+和In3+通过螯合聚合物的极性基团进一步增强聚合物壳层，然后通过浸渍工艺将其封装到弹性体中，实现了EGaIn线高拉伸性（高达800%）和高导电率（1.5 × 106 S m−1）的独特组合，有望用于可拉伸电线和柔性传感器的可穿戴电子设备。该材料作为可穿戴传感器，能够监测面部表情、身体运动、语音识别和空间压力分布，在灵敏度、重复性和耐用性方面优于一些报道的基于液态金属的传感器或与其相当。同时，结合机器学习（SVM算法），该材料制备的传感器应用于美国手语识别中，展现出较高的准确率。电化学纺丝策略不仅对液态金属纤维材料，而且对界面科学、可伸缩电子学和人工智能的广泛研究具有重要意义。

【作者简介】

张西华，资源与环境工程学院副研究员，博士，硕士生导师。主要从事以退役动力电池为主的复杂二次资源循环利用及其污染控制相关教学和科研工作。入选2020年湖州市“南太湖精英计划”创业领军人才（B类）、2020年度“泰州市高层次创新创业人才（团队）引进计划”（创业人才类）。近五年来，在ACS Sustainable Chemistry & Engineering,Resources, Conservation and Recycling等国内外主要学术期刊和学术会议发表论文30余篇，获得3件中国发明专利授权，3件中国发明专利申请，参编专著3部，参与起草国家标准3项、行业标准2项。主持/参与中国博士后科学基金、国家自然科学基金和企业委托项目等20余项。

资源与环境工程学院应用化学系顾卫华工程师与其合作者撰写的论文“Co-pyrolysis of sewage sludge and Ca(H2PO4)2: heavy metal stabilization, mechanism, and toxic leaching”发表在国际期刊Journal of Environmental Management上，该期刊是中科院SCI二区期刊。

【成果简介】

污泥中不稳定重金属的存在限制了其资源化利用。本研究采用污泥与Ca(H2PO4)2共热解制备生物炭，采用正交试验法和Hakanson法分别优化了共热解条件和评估了共热解前后污泥样品的环境风险；结合仪器表征方法，揭示了共热解稳定化污泥中重金属的机制。共热解所得生物炭中重金属潜在的稳定化机制有：（1）有机物分解和水分蒸发导致生物炭表面孔隙率增大，为体系内重金属离子与阴离子结合提供反应场所；（2）磷类物质与重金属络合形成金属磷酸盐；（3）无机物、有机物热解产物和重金属之间的混合反应形成了高芳香族金属化合物。本研究提供了一种处理污泥和降低其环境风险的新思路。

【作者简介】

顾卫华，资源与环境工程学院应用化学系工程师，在职博士，实验室主任，主要研究方向为环境生物技术、污泥资源化技术。已在Chemical Engineering Journal,Waste Management,Hydrometallurgy等期刊上发表论文10余篇，参编中英文论著4部，申请发明专利4项，授权1项。参与国家重点研发计划和国家自然科学基金各1项，主持和参与横向项目多项。

资源与环境工程学院陈帅博士与其合作者撰写的系列论文发表在中科院SCI一区期刊Separation and Purification Technology和中科院SCI二区期刊Chemosphere、Journal of Environmental Management上。

【成果简介】

研究团队以资源化利用废旧钴酸锂电池为目标，分别以废旧钴酸锂电池中的石墨，石墨与铜，以及石墨与塑料为原料，利用碳热还原构建了膨胀石墨负载零价铁，石墨负载零价铁-铜双金属以及石墨-塑料炭负载零价铁材料。这些材料对土壤和水中优控污染物4-氯酚有较好的氧化还原去除效果，与其他材料相比有较低的制造成本和较好的应用性能和前景。研究发现，石墨的掺入提高了零价铁材料的导电性，加速了材料去除污染物时的电子传递能力，从而加快了污染物的去除。另外，耦合石墨的导电性，塑料炭的吸附性和零价铁的氧化还原性有望构建具有较好分散性、迁移性和反应活性的零价铁材料，用于土壤地下水中污染物的去除。研究成果为废旧钴酸锂电池资源化和提高零价铁的反应活性提供了思路。

【作者简介】

陈帅，资源与环境工程学院讲师，博士，硕士生导师。主要研究方向为环境塑料来源与归趋、零价铁去除水中有机污染物的机理和过程催化、废旧锂离子电池回收利用技术及相关环境功能材料研发等。先后主持国家留学基金委博士后研究项目、上海市外国专家合作项目、上海市高校智库内涵建设计划项目、省部级重点实验室开放课题等6项，参与国家级、省部级等各类纵向课题8项。近三年在Chemical Engineering Journal,Journal of Hazardous Materials,Science of the Total Environment等期刊发表论文10余篇，申请发明专利7 项(授权4项)。

资源与环境工程学院马恩博士与其合作者撰写的论文“Recovery of Li and Co from Spent Li-Ion Batteries by Mechanochemical Integration with NH4Cl”发表在国际期刊ACS Sustainable Chemistry & Engineering上，该期刊是中科院SCI一区期刊。

【成果简介】

研究发现，LiCoO2电池正极材料在机械活化+1M H2SO4+0.03 M NH4Cl体系下浸出后，Li和Co的浸出率均超过99％。过程破坏了金属的晶体结构，使得材料的粒径变小、比表面积增加，晶格中内应力和能量增加，有利于下一阶段的浸出。随着H2SO4浓度、温度的不断增加， Li、Co金属的完全溶解，LiCoO2的晶体结构被完全破坏，整个过程没有中间产物。NH4Cl作为还原剂参与Li、Co的浸出反应。在Cl-水解、Cl-¦ClO-¦Cl-的转化、机械活化-酸-氯三者的协同作用下，仅0.03 mol/L的NH4Cl即实现了金属的高效浸出，大大降低了传统还原剂的用量，提高了Li、Co的浸出效率，缩短了浸出反应所需要的时间，整个体系实现了低酸、低还原剂、低成本、低能耗。

【作者简介】

马恩，资源与环境工程学院讲师，博士，硕士研究生导师，主要从事固体废物（如废弃锂离子电池、电路板、荧光灯、液晶面板等）无害化和资源化处理技术、环境污染物的释放与迁移转化规律方向的教学和科研工作。入选2014年南京市“科技型创业领军人才”，2021年台州市“500精英”计划C类。主持或参与科技部国家重点研发计划“固废资源化”重点专项、国家自然科学基金等科研项目多项。在国内外主要学术期刊和学术会议发表相关论文20余篇，参编著作2部，参与研编团体标准1项，授权发明专利5项。

资源与环境工程学院刘倩博士与其合作者撰写的论文“Electrochemical oxidation of copper-clad laminate for manufacturing printed circuit boards via bioleaching by the fungus Phanerochaete chrysosporium”发表在国际期刊Bioelectrochemistry上，该期刊为中科院SCI二区期刊。

【成果简介】

本研究以用于制备印刷线路板的覆铜板为研究对象，研究了在含有和不含有真菌黄孢原毛平革菌的体系中的Cu浸出及其电化学氧化行为，两浸出体系的Cu浸出率分别为54%和7%。特别是电极表面生物膜的形成，降低了开路电位，增加了腐蚀程度，真菌浸出系统中电流密度的增加程度和变化率均高于无菌系统。此外，循环伏安曲线显示出与Cu氧化为Cu2+对应的氧化峰。此外，对于真菌浸出系统，峰电位发生了负移，曲线面积和峰电流密度均较高。此外，真菌影响了电化学极化参数和阻抗特性，浸出体系受电荷转移和扩散共同控制。综上所述，黄孢原毛平革菌可以通过形成细胞外电子转移诱导的微生物影响腐蚀(EET-MIC)和代谢物诱导的微生物影响腐蚀(M-MIC)加速铜的浸出。酶和有机酸作为真菌的代谢物，参与铜的浸出。

【作者简介】

刘倩，资源与环境工程学院讲师，博士，主要研究方向为微生物冶金、菌丝基复合材料的制备、再生混凝土等。作为负责人先后承担中国博士后科学基金面上项目、云南省人力资源和社会保障厅博士后定向资助项目、上海市教委2019年高校教师产学研践习计划项目和上海高校青年教师培养资助计划项目等；发表论文20余篇篇。其中SCI 论文6篇，EI论文4篇，教学论文3篇，授权发明专利3项。

资源与环境工程学院孙德立博士与其合作者撰写的论文“Asymmetric synthesis of aryl/vinyl alkyl carbinol esters via Ni-catalyzed reductive arylation/ vinylation of 1-chloro-1-alkanol esters”发表在国际期刊Chemical Science上，该期刊是中科院SCI一区期刊。

【成果简介】

研究团队以方便易得的外消旋 1-氯-1-烷醇酯为原料，通过Ni 催化的不对称还原交叉偶联反应，构建了具有手性结构的醇酯类化合物。开发的新方法显示出很高的普适性，包括具有挑战性的手性烯丙醇酯在内的 60 多个示例证明了这一点。该方法可兼容多种官能团，包括烯基，羰基，游离羟基等在传统羰基还原和加成方法中可能无法保留的基团。在进行克级反应时同样得到高产率和ee值，展示了该工作的合成效用。天然产物和药物分子的后期修饰以及手性药物关键手性中间体的合成示例，展现了该工作的潜在应用价值。

【作者简介】

孙德立，资源与环境工程学院讲师，博士，主要研究方向为过渡金属催化的偶联反应、绿色有机反应、功能有机分子的合成及应用等。近5年作为第一作者或通讯作者在Chemical Science, Org. Lett., Chemical Communications, Organic Chemistry Frontiers等国际期刊上发表SCI论文多篇，其中ESI高被引论文1篇。

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科研成果的获得需要长期积累与不懈坚持

既要有“十年磨一剑”的思想准备

也要有只争朝夕的精神状态

只要秉持初心、沉下心、守恒心

深耕细作，一定会有收获！

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供稿 | 科研处

编辑审核 | 宣传部