焦点提醒：TOP研究007｜武汉年夜学王弘宇：自然多糖基水凝胶在水处置范畴的利用研究 专栏寄语：水是与人类勾当关系最为紧密亲密的情况要素，水情况前沿科学研究也一直处在高度活跃的状况。科学研究没有起点，而颁发、出书是研究社区、学术生态不成或缺的主要一环。作为专业水行业期刊，我们一直努力在期刊特点成长，但愿为塑造生气勃勃的学术生态情况做出应有的进献。《中国给水排水》杂志与中信情况结合推出“Top Water Research”微信专栏，旨在传送国表里水情况研究TOP文献谍报，进一步鞭策学术交换合作。接待国内 专栏寄语：水是与人类勾当关系最为紧密亲密的情况要素，水情况前沿科学研究也一直处在高度活跃的状况。科学研究没有起点，而颁发、出书是研究社区、学术生态不成或缺的主要一环。作为专业水行业期刊，我们一直努力在期刊特点成长，但愿为塑造生气勃勃的学术生态情况做出应有的进献。《中国给水排水》杂志与中信情况结合推出“Top Water Research”微信专栏，旨在传送国表里水情况研究TOP文献谍报，进一步鞭策学术交换合作。接待国表里的优异研究团队积极介入，分享你们的前沿研究功效。本专栏将延续播出，敬请存眷！ 保举来由：水情况中重金属离子因其毒性强、难降解，且在食品链富集感化下对人类的健康具有极年夜要挟，而备受泛博研究者存眷。是以，相关去除金属离子的策略应运而生。今朝，具有低本钱、高效益、操作简洁、通用性强的吸附法被普遍用在水体重金属污染的管理。 尽人皆知，吸附剂对吸附结果具有主要感化。最近几年来，具有亲水基团和较强吸附能力的功能材料——水凝胶，在水处置范畴表示出极年夜潜力。因为原料来历广、本钱低、生物相容性好和良好的重金属螯合能力等长处，很多研究者基在海藻酸钠、果胶等自然多糖高份子开辟的水凝胶，备受青睐。它可与Ca2+、Fe3+等多价态金属阳离子在常温下产生离子交联，从而构成水凝胶。但是，保守的自然多糖基水凝胶受限在本身材料和布局特征，缺少较强的吸附能力、化学热不变性、机器强度和较高的反复操纵率等错误谬误，致使其在现实水处置中不克不及年夜范围利用。基在此，武汉年夜学王弘宇传授团队采取概况润色、包埋、有序拆卸等方式制备了复合水凝胶，以实现其功能化并填补其缺点，获得了一系列的主要研究功效，并颁发在情况范畴Chemical Engineering Journal，Journal of Hazardous Materials，Journal of Cleaner Production等国际出名期刊。 ——同济年夜学浙江学院、《中国给水排水》青年编委刘俊博士 研究布景 持久以来，重金属离子频仍在各类水体中被检出，因为其毒性高且难以降解，经由过程食品链的生物放年夜和积累，对人类健康形成极年夜要挟。吸附法因其本钱效益高、操作简洁、通用性强等特点，被普遍利用在水体重金属污染的管理。而吸附剂是吸附法的要害部门和焦点根本，吸附结果的黑白首要取决在吸附剂。 水凝胶是由具有亲水基团的聚合物经由过程交联构成的三维收集布局的功能材料，它能在水中溶胀并接收弘远在本身质量的水，在水处置范畴表示出极年夜潜力。最近几年来，基在海藻酸钠、果胶等自然多糖高份子开辟的水凝胶，因为原料来历广、本钱低、生物相容性好和良好的重金属螯合能力等特点，遭到了普遍存眷。它们可经由过程与Ca2+、Fe3+等多价态金属阳离子在常温下暖和地产生离子交联，从而构成水凝胶。现实上，良好的吸附剂材料需要在本钱、吸附容量、吸附动力学和传质特征、化学和热不变性、机器强度、反复操纵性等方面具有较好的机能。但是，保守的自然多糖基水凝胶受限在本身材料性质、制备方式和布局特点等身分，缺少上述部门功能，很年夜水平上限制了其在现实水处置中的年夜范围利用。基在此，我们采取概况润色、包埋、有序拆卸等方式制备了多种改性复合水凝胶，以实现其功能化并填补其缺点。 01 PAM外壳强化PVA/SA凝胶球吸附重金属阳离子机能研究 中文摘要 经由过程概况润色，引入含O、N、S特定官能团是提高材料吸附机能的有用路子。将富含酰胺基的聚丙烯酰胺(PAM)与其它收集底物共混并进一步胶凝是很轻易实现的，但部门PAM份子将被袒护在凝胶内部，而非间接表露在材料的概况(晦气在与吸附质接触)。该研究以聚乙烯醇/海藻酸钠(PVA/SA)凝胶球作为反映基体，以PAM为改性剂，制备了核壳布局的PVA/SA@PAM复合凝胶球。除具有较好的水情况顺应性，PAM散布在复合球外壳，易与水中吸附质接触，有用强化了材料对Cu2+的去除能力。尝试成果注解，具有核壳/球状布局的PVA/SA@PAM复合凝胶球，跟着改性所用PAM溶液浓度增添，吸附容量先增后降，反映浓度为1%(W/V)时，所得产物机能最优，各底物之间具有协同感化；在pH为5时，PAM外壳使其吸附容量别离是SA和PVA/SA凝胶球的2.3倍和2倍；PAM改性晋升了凝胶的情况顺应性，在高盐和摹拟现实废水中均表示出杰出的去除结果；同时其表示出更高的溶胀特征，但在高盐前提下，仍能持久连结布局不变。吸附机理首要是络合感化和阳离子互换，前者首要是引入的外壳上–NH2发生感化，后者则首要是内核PVA/SA共混凝胶球上–OH，–COOH/–COO-在阐扬感化。在PVA/SA凝胶球上引入PAM后，强化吸附要害在在吸附质Cu2+与–NH2产生络合感化。Cu2+离子最后经由过程外层的PAM被吸引，然后逐步进入内层，从而充实操纵PAM。本研究可为SA在水处置中的范围化利用和实现水体重金属离子的有用去除供给一些思绪。 图1 PAM外壳强化吸附机理 要害图表 图2(a) pH对SA,PV/SA,PVA/SA@PAM-1.0凝胶球吸附Cu2+机能影响，(b)分歧吸附剂对Cu2+的吸附等温线，(c) PVA/SA@PAM-1.0在分歧水情况下吸附Cu2+，(d) PVA/SA@PAM-1.0对Cu(Ⅱ)的吸附可反复操纵性 因为官能团数目和品种分歧，如图2所示，致使吸附材料的最适pH值分歧，连系初始Cu2+浓度的影响，发觉PAM改性有用晋升了对Cu2+的吸附，其qm受PAM改性时所用浓度的影响，其值先增后减，最好PAM改性浓度为1%，其对应qm为SA凝胶球的2.3倍摆布。PVA/SA@PAM-1.0凝胶球在摹拟废水中均表示杰出的去除Cu2+结果。近似地，尝试发觉0.2 mol/L的NaCl对凝胶球除Cu2+机能没有显著影响，而且其在高盐情况下在较长时候内可以或许连结本身布局不变（1 mol/L NaCl溶液中持久连结布局不变，未产生解体）。另外，PVA/SA@PAM-1.0凝胶球的溶胀率远高在单一组分SA和双组分PVA/SA凝胶球(图3f)。 图3 (a) SA、PVA/SA、PVA/SA@PAM-1.0和PVA/SA@PAM-1.0-Cu的红外图谱，(b) PVA/SA、PVA/SA@PAM-1.0 (c)吸附前和(d)吸附后全谱图，(e)PVA/SA@PAM-1.0吸附后N1s的高分辩图和(f)分歧pH前提对SA、PVA/SA和PVA/SA@PAM-1.0凝胶球溶胀特征的影响 如图3所示，XPS阐发证实了PAM成功地与PVA/SA概况产生交联反映；Cu2+离子成功地被吸附在材料概况；N1S的峰向高连系能处偏移(约0.3eV)，证明了含N官能团与Cu2+离子的彼此感化。PVA/SA@PAM凝胶球吸附Cu2+进程可能触及阳离子互换、络合等多种吸附机理。 图4 核壳/球状布局PVA/SA@PAM凝胶球除Cu2+机理 如图4所示，在PVA/SA凝胶球上引入PAM后，强化的吸附结果要害在在吸附质与氨基产生络合感化。Cu2+离子最后经由过程外层的PAM被吸引，然后逐步进入内层(即PVA/SA部门)，从而充实操纵PAM。 原文链接 该研究功效以“A facile synthesis of core-shell/bead-like poly (vinyl alcohol)/alginate@PAM with good adsorption capacity, high adaptability and stability towards Cu(II) removal”为题，颁发在Chemical Engineering Journal(SCI 1区期刊，2018IF=8.355，援用21) DOI:https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.06.129 02 生物炭/果胶/海藻酸钠复合凝胶强化吸附重金属阳离子机能研究 中文摘要 因为水凝胶的物理化学特征的彼此依靠，在凝胶收集中引入包埋填料，不但能够较着地改变其收集布局特点，并且可能晋升其在某些特定�����APP情况中的利用潜力。为进一步提高多糖基凝胶的吸附机能和机器强度等特征，该研究采取多元共混和包埋改性的策略，以柚子皮热解获得的生物炭作为功能填料；同时操纵柚子皮中提取的低酯化度果胶与海藻酸钠共混作为凝胶收集基质，开辟制备了多元共混的生物炭/果胶/海藻酸钠复合凝胶球，并用在水中Cu2+的强化吸附。研究成果注解，三组分合成的复合凝胶球的吸附机能优在其它品种的单组分或双组分的凝胶球；当底物SA浓度固定0.5%(W/V)，果胶与海藻酸盐的质量比为10:1，生物炭与海藻酸钠的质量比为0.5:1时，制备的复合凝胶球BPA-9具有较好的吸附机能和较强的抗压强度。无机盐对凝胶球吸附Cu2+的干扰顺次为CaCl2>MgCl2>NaCl，无机配体的干扰影响为EDTA-2Na<CA，而且均连结较好的Cu(Ⅱ)的吸附机能。对水中分歧金属离子的去除结果顺次为Fe(III)>Pb(II)> Cu(Ⅱ)>Cd(Ⅱ)>Zn(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)>Mn(Ⅱ)，此中对Fe(Ⅲ)的去除首要是吸拥护絮凝-沉淀配合感化。阳离子互换、络合、还原反映、Cu-π键和沉淀和多孔效应配合感化在BPA-9对Cu2+的强化吸附。底物组分的活性基团，局部pH调控和多孔效应所构成的协同效应强化了吸附结果。聚合物份子和生物炭之间较强的界面彼此感化(共交联和氢键)，能有用改良复合凝胶球的机器、热不变机能。 图1 多糖基凝胶材料的制备和其强化吸附机理 要害图表 作为功能填料，生物炭的含O特点、碱性概况特点和多孔布局可能对复合凝胶球的吸附机能等方面带来一些积极的效应。基在此，对制备的材料和其吸附重金属前落后行了描摹和构成阐发(见图2)，其首要特点包罗：BPA复合凝胶球内部呈多孔布局；同时，跟着生物炭和果胶剂量的增添，内部交联密度变年夜；生物炭的掺入使其概况变得粗拙；可经由过程组分比例分歧进行进一步伐节。 图2分歧组分比例的BPA复合凝胶球概况描摹和吸附前后元素特点 图3 (a)生物炭、果胶、分歧BPA吸附前和(b)BPA-9吸附后对应的红外光谱，(c)分歧组分比例的BPA凝胶球的TG曲线，(d)分歧组分比例的BPA凝胶球和BPA-9吸附后的XRD图，分歧组分比例BPA凝胶球吸附前后的(e)C1s、(f) O1s、(g)Ca2p和(h)Cu2p的XPS图 如图3所示，操纵FTIR阐发了上述分歧样品的概况官能团，其首要特点包罗：生物炭概况具有丰硕的含O官能团和矿物资成份，和提取的果胶属在低酯化度果胶，这些特点有益在吸附重金属离子；当BPA底物组分产生转变，分歧BPA凝胶球图谱含O特点峰位置或强度，产生偏移和变宽/窄，反应3种底物之间的彼此感化，如构成氢键等；当吸附Cu后，对应图谱的转变(如含O基团区域和含C基团区域)，证明了Cu2+与凝胶之间的彼此感化。XPS谱图C 1s、O 1s阐发证明了各组分之间具有彼此感化；吸附前后各元素特点峰对照，注解C、O官能团均介入了吸附进程，而且吸附剂概况的Ca2+与Cu2+产生了置换；进一步计较注解吸附在概况的Cu首要以Cu2+和Cu+两种情势具有。 如图4所示，基在探讨实验，发觉三组分材料的吸附机能优在单组分或双组分材料。经由过程考查生物炭含量和果胶含量对BPA吸附Cu2+的影响，肯定了生物炭的添加比为0.25%，果胶的添加比为5%。在溶液pH对其影响的尝试中发觉，BPA-9对Cu2+的吸附结果跟着pH升高而加强，在pH为6时最年夜，经由过程概况零点电位阐发、吸附前后pH转变和不雅察到的Ca2+释放现象，反应生物炭可以或许在局部起到pH调控的感化，这可能有益在增添吸附剂对Cu2+的去除。同时初步得出了全部吸附不但仅是静电感化和阳离子互换进程，还可能包罗其它感化机理，这与表征成果相分歧。经由过程考查共存无机盐、无机配体的影响，发觉BPA-9能连结较好除Cu2+机能，而此中Ca2+的影响相对较年夜，这也侧面注解了离子互换在吸附进程中阐扬了主要感化。对其它金属离子吸附机能研究则注解，BPA-9复合凝胶球对Pb2+等还具有很好的去除结果。吸附-解吸尝试成果则注解BPA-9具有较好的反复操纵性。 图4(a)生物炭含量和(b)果胶含量对BPA凝胶球吸附Cu2+机能和抗压强度的影响，(c)溶液pH对吸附Cu2+机能的影响，(d) BPA-9的零点电位，(e)NaCl、MgCl2和CaCl2和(f)EDTA-2Na、CA对BPA-9吸附Cu2+机能的影响(g)BPA-9对分歧金属的吸附潜力和(h) BPA-9对Cu2+吸附的反复操纵性 基在表征阐发和吸附尝试，对其强化吸附Cu机理进行了总结。如图5所示，其触及的反映机理较多，BPA-9吸附Cu2+离子的全部进程首要受化学吸附节制，其次才是物理吸附；触及到阳离子互换、络合、还原反映、Cu-π键合和微沉淀和物理吸附，而且所占比重可能随BPA分歧组分比例有所分歧。斟酌到水凝胶物理化学性质之间的彼此依靠性，这也为此后调控某些特定功能的凝胶材料供给了更多的可能。 图5BPA复合凝胶球强化除Cu2+机理 原文链接 该研究功效以“Novel pectin based composite hydrogel derived from grapefruit peel for enhanced Cu(II) removal”为题，颁发在Journal of Hazardous Materials(SCI 1区期刊，2019IF=9.038，援用6) 03 功能微球强化海藻酸钠基凝胶吸附阴离子污染物的机能研究 中文摘要 采取包埋生物炭作为改性手段之一，制备的复合材料在吸附机能、机器强度和热不变性等方面获得必然晋升，但因为生物炭比概况积相对较小、强度相对较差等特点，对复合凝胶在吸拥护机器强度等方面的晋升其实不较着。另外，废水中凡是含有多种金属离子，金属离子的性质也不尽不异。因为SA、生物炭和果胶概况均带负电荷，其对阳离子情势的重金属凡是去除结果较好，而对Cr6+等首要以阴离子情势具有的重金属的亲和力较差。是以，制备对水中Cr6+去除结果较好的新型复合凝胶材料，并使其合用在成份复杂的污染水体，具有必然实际意义。 壳聚糖是甲壳素的自然阳离子脱乙酰化产品，具有生物聚合物的特征和丰硕的胺基官能团。凡是环境下，将活性基团引入基质材猜中不但能增添复合物的吸附能力，还可改良其情况顺应特点。本研究以碳酸钙为核，其概况交联构成壳聚糖层，然后在其概况用富含N活性基团的三亚乙基四胺(TEAE)进行改性。经由过程将多功能化的壳聚糖微球引入海藻酸钠基质中，凝胶化后除去碳酸钙，从而使得填料内部发生多孔，以增添活性位点。是以，终究产品可受益在多功能化的壳聚糖微球和海藻酸盐的骨架撑持和它们的协同效应。本研究以SA为凝胶基质， TEAE改性CaCO3@壳聚糖微球为填料，制备了一种多孔的TEAE改性的壳聚糖微球/海藻酸钠复合凝胶球(HCTA)，并用在水溶液中Cr6+的去除。研究采取静态吸拥护固定床吸附尝试考查复合材料的机能，并借助FTIR、SEM-EDS、XRD、XPS等手段对复合材料进行了表征。获得了以下结论：HCTA复合凝胶球在较宽的pH值规模(2～10)内连结高效去除Cr6+机能；同时，水情况中共存的Na+、Ca2+、Al3+、Cl-、NO3-和SO42-离子对Cr6+的去除影响很小；Freundlich模子可以或许很好地描写吸附进程，注解吸附是以多层吸附为主；在pH 为3时，复合凝胶球(填料:SA质量比为2:1)的尝试最年夜吸附量为291.3mg/g，远高在未改性的SA凝胶球(26.1mg/g)；伪二阶动力学模子能较好地描写吸附动力学进程，注解化学吸附为首要的吸附机理；HCTA-1对Cr6+的吸附是吸热自觉可行的，温度升高有益在吸附进程；在固定床吸附尝试中，分歧进水流速下，Thomas模子能较好地描写Cr6+在吸附柱中的动力学特点；0.2mol/L (NaOH+NaCl)和0.2 mol/L HCl溶液组合搭配可很好地洗脱吸附的Cr，经9个轮回周期后，HCTA-1凝胶材料仍然连结初始去除率的87%以上，表示杰出的可反复利用性。另外，HCTA凝胶球在pH为11的0.1mol/L盐溶液中时仍可连结杰出的布局不变，注解其具有杰出的耐碱和耐盐性。全部吸附进程触及静电感化、还原反映、螯合感化和阳离子互换等多种机理；而填料与SA之间的氢键和Ca2+共交联等界面感化，则使得HCTA复合凝胶球具有杰出的顺应性和较高的机器和化学不变性。 图1 基在功能微球与海藻酸盐基质之间的强化吸附示意 要害图表 图2CaCO3、CaCO3@chitosan (CC)、CCT和HCTA-1吸附前后的(a)FTIR图和(b)XRD图，HCTA-1吸附前后的(c)广谱XPS图，吸附后HCTA-1-Cr的(d) N 1s、(e) Cr 2p、(f) O 1s XPS图 如图2a所示，对中心产品和终究产品吸附前后的概况官能团进行了阐发，样品中对应在TEAE的典型特点峰呈现，注解了TEAE的成功引入；比拟各个中心产品，HCTA-1红外图谱上的CaCO3的典型特点峰消逝，注解复合球造孔成功；含O、N特点峰位置的挪动或构成新的峰，则反应了在复合材猜中具有静电吸引、氢键等彼此感化；在吸附Cr6+后，含N-和O-的基团的旌旗灯号位置和强度略有转变，注解这些基团可能介入了Cr6+吸附进程。如图2b所示，XRD成果注解HCTA-1凝胶球非晶态特点和组分间具有杰出的相容性；吸附Cr6+后，晶型特点未产生较着转变。为了进一步探讨吸附机制，对HCTA-1凝胶球吸附前落后行了XPS阐发，如图2c-f所示，全谱图成果肯定了其首要元素构成，同时肯定了Cr的成功吸附；经由过程对吸附后高分辩谱图阐发，成果注解：部门吸附的Cr6+被还原成Cr3+；经由过程对吸附后N高分辩谱图阐发，由计较质子化和非质子化N基团的比值，猜测静电吸附感化介入到吸附进程，但其实不是独一的首要节制吸附机理；经由过程阐发O 1s峰和Ca 2p峰，肯定了含O官能团介入Cr6+的吸附进程，同时，吸附进程还可能陪伴着Ca2+的离子互换。 图3 分歧pH(1–9)、NaCl(0～0.1mol/L)前提下，(a)HCTA-1凝胶球和(b)海藻酸盐凝胶球的溶胀机能，(c) HCTA-1凝胶球在0.1mol/L NaCl(pH11)中浸泡24 h后的抗压测试，(d)在0.1mol/L NaCl(pH13)中浸泡的HCTA-1和海藻酸盐凝胶球分歧时候距离下图象，(e)分歧NaCl浓度(0～0.1mol/L)、pH11前提下，HCTA-1和海藻酸盐凝胶球24h后的溶胀率 如图3所示，经由过程对照考查了分歧pH和盐浓度下HCTA-1和SA凝胶球的溶胀性和水不变性，成果显示跟着NaCl浓度的增添，两者溶胀率均先敏捷增添，0.01mol/L时到达最年夜，然后逐步减小，可是SA方向酸性、HCTA偏向碱性；在pH=11时，分歧盐浓度下考查其溶胀性，尝试成果发觉HCTA-1凝胶球在更高的盐浓度前提下，表示出更高的溶胀机能，这反应出HCTA凝胶球可能具有较高的Ca(Ⅱ)保存能力，从而有助在连结布局不变性；在pH=13时，分歧盐浓度下考查其溶胀性，尝试成果发觉HCTA-1凝胶球可以或许长时候连结布局不变，而SA凝胶球则易解体。这些成果注解HCTA-1凝胶球比单一组分海藻酸钠凝胶球具有更好的耐碱、耐盐特征。 图4(a)溶液pH对吸附Cr6+机能的影响，(b)HCTA-1/4的pHpzc，(c)分歧凝胶球对Cr6+的吸附等温线，(d)CCTA-1对Cr6+的吸附等温线，(e)反映时候对HCTA-1凝胶球吸附Cr6+的影响，无机盐对HCTA-1凝胶球，(f)吸附Cr6+机能的影响和对其(g)溶胀机能的影响，(h)HCTA-1对Cr6+吸附的可反复操纵性 如图4所示，系统地考查了情况身分等对复合凝胶球吸附Cr的影响。起首，溶液pH值的影响研究注解，HCTA复合凝胶球在pH值为2～10规模内连结较好地除Cr6+机能；基在此，肯定pH=3作为后续尝试前提，同时概况零点电位和吸附后溶液中残存的三价铬，证明了静电和还原感化介入吸附进程。基在初始Cr浓度对吸附机能的影响，发觉HCTA-1复合凝胶球随包埋量的增添qm增添，不但远高在未改性的SA凝胶球(26.1mg/g)，并优在年夜大都报导的近似吸附剂材料。除此以外，对填料的多孔布局增进吸附机能的晋升进行了验证。如图4e，基在反映时候的影响，能够看到在18h到达吸附均衡时，吸附剂对Cr的去除结果显著。在验证实验中(是不是造孔处置)，进一步注解造孔后吸附容量和吸附速度均获得晋升。而且，共存离子的影响和吸附剂反复操纵性研究注解，0.1mol/L规模内的 NaCl、CaCl2、AlCl3、NaNO3和Na2SO4对凝胶球除Cr6+机能没有显著影响；吸附剂具有杰出的再素性能，化学性质较为不变。 基在上述吸附尝试和表征成果，我们对所开辟材料的强化除Cr机理进行了阐发总结，吸附进程触及物理化学感化和功能填料与SA基质的协同感化。如图5所示，具体来讲：(1)酸性前提下，功能基团(特别是含N基团，如–NH2、–NH–和=N–)很轻易质子化，带正电荷，从而对Cr6+含氧阴离子阐扬感化，经由过程静电吸引和氢键连系；(2) Cr6+与电子供体(如–NH2、–OH和其它基团)之间产生氧化还原反映，随后Cr3+将与含N基团原位螯合，或与海藻酸盐基质中的含O基团产生异位螯合或阳离子互换。 图5 HCTA-1复合球的强化除Cr机理 原文链接 该研究功效以“Multicavity triethylenetetramine-chitosan/alginate composite beads for enhanced Cr(Ⅵ) removal”为题，颁发在Journal of Cleaner Production(SCI 1区期刊，2019IF=7.246，援用23) DOI:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.05.219 作者简介 第一作者：张伟，博士，2019年12月卒业在武汉年夜学土木建筑项目学院市政项目专业，现就职在长沙理工年夜学水利项目学院给排水科学与项目系。研究爱好首要环绕水情况污染与节制手艺和情况功能材料开辟利用等，以第一作者颁发SCI期刊论文6篇。 通信作者：王弘宇，博士，武汉年夜学土木建筑项目学院传授。首要处置污水处置与资本化和水情况生态修复方面的讲授与科研工作。《中国给水排水》杂志青年编委，Chinese Chemical Letters青年编委，湖北省情况应急专家组专家。研究标的目的包罗颗粒污泥、污水生物脱氮除磷、垃圾渗滤液处置、河湖水情况生态修复、情况纳米材料等。掌管和完成科研项目20余项，以第一作者或通信作者颁发SCI期刊论文70余篇，获授权发现专利7项。 筹谋编纂：衣春敏 刘俊 审核：李德强
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