本研究方向的特色、学术地位、作用和意义:
环境化学是环境科学学科的一个非常重要研究方向。绝大部分环境问题是由于化学品和化学元素进入环境后引起的,研究环境中的这些污染物的分析测试方法以及它们的环境行为,对于评价它们的环境风险,制定各种防治对策,避免化学污染发生,保护生态环境和人类健康都具有重要意义。
本研究方向在博士生导师陈永亨研究员、曹小安教授的带领下,主要开展环境分析与污染化学的研究。在国家自然科学基金、广东省重点科技攻关项目、广东省自然科学基金、广东省环保局科技开发项目等多项项目的资助下,在如下方面做了非常有意义的研究工作:
1)复杂样品中痕量铊分析方法以及铊的环境化学行为研究
对铊的污染状况进行了系统的调查,并建立了痕量铊分析方法,探索铊进入环境后迁移转化规律,进入环境的速率、通道和环境积累效应、生物效应及其污染治理技术,研究了铊综合利用和污染治理技术,取得了不少较高水平的研究成果,如此系统研究铊的环境化学行为,在国内外尚属少见。特别是我们针对环境中铊具有分布分散、含量低、赋存状态多样、样品复杂的特点研究出了实用型、环保型的铊的分离富集方法及用分光光度计等普及型仪器测定地质样品中痕量铊的方法。在铊的价态分析和形态分析也取得可喜的进展。有关该方向的研究成果,获广东省环境保护科技二等奖和广州市科技进步奖。铊的环境问题是本研究方向特色,国内目前对这个重金属元素关注较少。通过近10年的工作,在《Science of The Total Environment》、《分析化学》等核心期刊发表30余篇,同行中引起了良好的反响。
2)汽车尾气催化剂的原位红外表征的研究
针对城市交通中汽车尾气的环境问题日益严重,本研究组对汽车尾气污染问题也进行了有益的探索,是国内较早开展催化剂的原位红外表征研究的队伍之一。利用原位漫反射红外光谱,研究NO在分子筛催化剂上的吸附态及选择性催化还原反应机理,以及高温漫反射红外光谱及探针分子识别分子筛中的羟基的研究。在此基础上,进一步研制了湿热稳定性好的Ag-SAPO-34、Cu-SAPO-34分子筛系列催化剂,用于贫燃条件下汽车尾气净化,试图解决某些用于贫燃条件下汽车尾气净化分子筛催化剂虽有活性和选择性高,但不耐湿热的问题,这一工作也取得了一定的进展,受到了同行的关注。有关研究成果在《环境科学》和《分析化学》等核心期刊上发表论文10余篇,并有2项专利正在受理之中。
3)环境有机物的化学发光法测定研究
化学发光传感器具有灵敏度高、线性范围宽、不需要光源、体积小等优点, 已用于无机、有机物的分析。将该化学发光方法应用于环境研究,特别是环境污染物的在线检测是近几年环境化学的热点研究方向之一。我们研究化学发光法测定环境中有机物。但过去通常是把发光试剂固定在凝胶类型的薄膜上, 由于发光试剂是消耗型的,这类传感器寿命很短。而一些有机气体在某些纳米材料表面可产生强烈的化学发光现象,借此可以设计不同类型的化学发光传感器。纳米材料具有的优良催化发光特性决定了它使用的长寿命和易于微型化的特点。我们根据这一原理,合成了多种纳米材料,设计了乙醛、二氯乙烷、丙烷(丁烷)等具有优良的传感性能的化学发光传感器,有关研究工作已发表在国际传感器权威刊物《Sensors and Actuators B》和《分析化学》期刊上。还有两篇论文将发表在《Luminescence》 2005年第3-4卷上。
总之,本研究方向人员结构合理,近5年来承担国家、省部级等各类项目16项,发表论文60余篇,其中SCI、EI收录的有13篇。