强志民研究组开发出先进的多光源紫外反应试验系统

紫外消毒和基于紫外的高级氧化作为水处理工程领域的一项绿色技术，已引起越来越多环境学者的研究兴趣。然而，传统的批次式反应器和准平行光束仪在辐射剂量测定、最高光强输出等方面的固有缺陷，长期限制了科研人员准确、快速地测定光反应参数和阐释光反应机制。

针对上述问题，中国科学院生态环境研究中心强志民研究组近期开发出先进的多光源紫外反应试验系统。研究组摒弃了批次式反应器和准平行光束仪的传统思路，采用流动式反应器的原理，自主开发了多套不同光源的细管流紫外反应试验系统（见图1和图2），具有紫外输出稳定、辐射剂量准确、强度输出范围广、操作简便、可进行样品在线分析等显著优点，为开展光化学和光生物反应研究提供了先进的试验平台。特别是，该系统的高强度和超大剂量紫外输出对于探索紫外消毒的一些前沿问题（如光化学第二定律应用于污水、再生水、饮用水紫外消毒中的偏差测定）具有重要的意义。相关研究最近连续发表在Environ. Sci. Technol. Lett.(2015, 2, 297-301), Environ. Sci. Technol.(2016, 50, 5849-5856), Appl. Catal. B (2016, 187, 83-89）等国际环境期刊上。

在今年加拿大温哥华召开的2016年度世界紫外线大会上，研究骨干李梦凯博士报告了紫外反应试验系统的相关成果，引起了参会者的热烈讨论。会议期间，国际紫外线协会（IUVA）专家委员会评选出2013-2015年国际紫外技术领域的6个奖项。鉴于在紫外领域从原理创新、技术研发到工程应用的系列创新成果，李梦凯博士荣获“紫外线青年学者奖（UV Young Professional Award）”（2013-2015年唯一名额），体现了中国青年学者在紫外线水处理技术领域的突出贡献。此外，李梦凯博士最近还荣获美国普渡大学工学院2016-2017学年访问教授奖（Edward M. Curtis Visiting Professorship Award），将应院长Rao Govindaraju教授的邀请，赴普渡大学开展为期一年的紫外技术合作研究。该奖项每年评选出一名国际学者赴普渡工学院进行合作交流，往年都授予国际知名教授，今年是首次授予一名来自中国科学院生态环境中心的助理研究员，表明研究组在紫外领域的工作已获国际同行高度认可。

本研究得到国家自然科学基金创新群体、国家杰出青年基金和美国国家地理项目的支持。

图1 配装低压供灯的细管流紫外反应系统

图2 配装真空紫外/紫外灯的细管流紫外反应系统

环境水质学国家重点实验室

2016年6月14日