罗胜联：曾入选院士候选人名单，国内环境工程学科学术带头人

学者名片

罗胜联，博士，教授，博士生导师。国家杰出青年科学基金、何梁何利基金科学与技术创新奖及全国创新争先奖状获得者。湖南省“121”工程第一层次人选、江西省环境工程学科学术带头人，江西省科技创新团队负责人；科睿唯安全球“高被引科学家”。

研究成果介绍

【全文速览】

本文利用旋转环盘电化学分析仪、扫描电镜、质谱等表征手段以及密度泛函理论（DFT）计算系统地研究了β-FeC2O4∙2H2O活化分子氧生成•OH的反应机理。研究结果表明具有Fe(II)暴露的(0 2 2)面是β-FeC2O4∙2H2O活化分子氧的活性面。Fe(II)的特殊配位环境（Fe-O-C）让Fe(II)与O2之间有合适的结合强度，进而保证O2发生两电子还原生成H2O2。随后H2O2继续与β-FeC2O4∙2H2O反应生产•OH。实验结果表明β-FeC2O4∙2H2O活化分子氧生成•OH的电子利用效率为87.7%，远高于目前已报到的其它铁基材料。β-FeC2O4∙2H2O氧化后生成的Fe3+与草酸盐配位形成可溶性[Fe3+-(C2O42-)2]-络合物，避免了在β-FeC2O4∙2H2O表面形成Fe(III)氧化物/氢氧化物钝化层，延长了材料的使用寿命。此外，本文发现了β-FeC2O4∙2H2O对自然水体中的微囊藻毒素具有较好的去除效果，•OH攻击微囊藻毒素主要位点是侧链中的共轭二烯（肝毒性的基本基团），最终产物为无毒的线性小分子物质。

【成果简介】

罗胜联/邹建平课题组在Applied Catalysis B: Environmental上发表了题为“Hydroxyl Radical Streaming from Molecular Oxygen Activation by β-FeC2O4∙2H2O for Efficiently Degrading Microcystin-LR”的研究论文(DOI: 10.1016/j.apcatb.2022.121970)，阐明了β-FeC2O4∙2H2O活化分子氧生成活性物种羟基自由基的反应机制，同时揭示了其对微囊藻毒素(MC-LR)的降解行为及机理。

【图文导读】

污染物降解

首先，本文发现β-FeC2O4∙2H2O在含氧气的水溶液体系中能够有效地去除MC-LR。随后，本文利用电子顺磁共振技术（EPR）鉴定了β-FeC2O4∙2H2O/O2体系中的活性氧物种，结果证实β-FeC2O4∙2H2O可以激活分子氧形成•OH。随后，我们通过捕获实验进一步证实在β-FeC2O4∙2H2O/O2体系中去除MC-LR的主要活性物种是•OH，而H2O2 是•OH生成的主要中间体。

羟基定量分析

通过苯甲酸定量法测定β-FeC2O4∙2H2O/O2体系中产生的•OH量，并估算β-FeC2O4∙2H2O活化分子氧生成•OH的电子利用效率。实验结果表明当β-FeC2O4∙2H2O的初始浓度为1 mmpl/L时，反应192小时后，反应体系中•OH的累积浓度为292.28 μmol/L。根据公式1-3，计算出β-FeC2O4∙2H2O生成•OH的电子利用效率为87.7%，其电子利用率远高于其他铁基材料，证实了β-FeC2O4∙2H2O在活化分子氧生成•OH方面表现出优异的性能。

分子氧活化路径

低价铁活化分子氧来产生H2O2可以通过双电子还原途径（O2 + 2e-+ 2H+→ H2O2）或连续单电子还原途径（O2 + e-→•O2-+ e-+ 2H+→ H2O2）活化分子氧生成双氧水。本文采用旋转圆盘电化学分析方法来探究β-FeC2O4∙2H2O活化分子氧生成H2O2的还原路径。图3a展示了β-FeC2O4∙2H2O在不同转速下的LSV图，在LSV图里，每一个转速对应一个平台电流，然后以转速的-0.5次方为横坐标，平台电流的-1次方为纵坐标作图，得到相应的直线斜率，将斜率值代入Koutecky-Levich公式（公式4），通过公式5，得到O2在β-FeC2O4∙2H2O表面的电子转移数为2.04，表明O2通过双电子还原路径生成H2O2。

人物介绍

工作教育经历

先后在北京航空航天大学金属腐蚀与防护专业、中南大学冶金环境工程专业攻读硕士与博士学位。

曾任南昌航空大学副校长、农工党省委会副主委。2009年1月—2015年11月任南昌航空大学副校长，2015年12月南昌航空大学校长、农工党省委会副主委。现任农工党江西省委会副主委。中国农工民主党第十七届中央常务委员会委员

研究方向

水污染控制与回用技术、固体废物处理

学术论著

在国内外期刊先后发表论文60多篇，30多篇被SCI、EI、ISTP收录；向有关部门提交有关重要研究报告12份；合作出版著作1部《给水排水项目经济评价与概预算》。获得2018年至2022年获得科睿唯安全球“高被引科学家”称号。

科研成果

主要从事重金属离子在不同介质中特有电化学行为及其生物电化学机理的研究。提出并建立了处理有色重金属废水的络合-活性回流的工艺模型，技术成果开创性地推动了有色重金属废水处理与回用工程。

其研究成果"有色金属工业重金属废水重复利用综合技术研究"项目先后获国家科技进步二等奖（排名第1）、湖南省科技进步一等奖（排名第1）；“细菌解毒铬渣及其选择性回收铬的新技术”获2006年度教育部科技进步一等奖（排名第二）；"有色长沙公司提高工业水重复利用率技术研究"项目获中国有色金属工业总公司科技进步三等奖（排名第2）。

先后主持承担国家杰出青年科学基金项目、国家"973"计划项目子项、湖南省重大专项、中国有色金属工业总公司科技计划重点项目、湖南省科技计划重点项目、高等学校博士点基金、湖南省自然科学基金等科研项目20多项。

近期代表作

（1）Yanhong Tang, Na Wu, Shenglian Luo,* Chengbin Liu, Ke Wang, Liuyun Chen “One-step electrodeposition to layer-by-layer graphene/conducting-polymer hybrid films” Macromolecular Rapid Communications, DOI: 10.1002/marc.201200328

（2）Yong Wan, Shenglian Luo*, Jueliang Chen, Xiao Xiao, Liang Chen, Guangming Zeng, Chengbin Liu, Yejuan He “Effect of endophyte-infection on growth parameters and Cd-induced phytotoxicity of Cd-hyperaccumulator Solanum nigrum” Chemosphere, DOI: 10.1016/j.chemosphere. 2012.07.005

（3）Chengbin Liu, Ke Wang, Shenglian Luo,* Yanhong Tang, and Liuyun Chen “Direct electrodeposition of graphene enabling the one−step synthesis of graphene−metal nanocomposite films” small, 2011, 7(9), 1203-1206.

（4）Shenglian Luo*, Liang Chen, Jueliang Chen, Xiao Xiao, Taoying Xu, Yong Wan, Chan Rao, Chengbin Liu, Yutang Liu, Cui Lai, Guangming Zeng “Analysis and characterization of cultivable heavy metal-resistant bacterial endophytes isolated from Cd-hyperaccumulator Solanum nigrum L. and their potential use for phytoremediation” Chemosphere, 2011, 85,1130-1138.

（5）Chengbin Liu, Yarong Teng, Ronghua Liu, Shenglian Luo*, Yanhong Tang, Liuyun Chen, Qingyun Cai “Fabrication of graphene films on TiO2 nanotube arrays for photocatalytic application” Carbon, 49（2011）5312-5320.

（6）Hanjun Guo, Shenglian Luo,* Liang Chen, Xiao Xiao, Qiang Xi, Wanzhi Wei, Guangming Zeng, Chengbin Liu, Yong Wan, Jueliang Chen, Yejuan He “Bioremediation of heavy metals by growing hyperaccumulaor endophytic bacterium Bacillus sp. L14” Bioresource Technology, 101 (2010) 8599–8605.

（7）Lixia Yang, Shenglian Luo*, Yue Li, Yan Xiao, Qing Kang, Qingyun Cai, High efficient photocatalytic degradation of p-nitrophenol on a unique Cu2O/TiO2 p-n heterojunction network catalyst, Environmental Science and Technology, 2010, 44 (19), 7641–7646.

（8）Lixia Yang, Beibei Chen, Shenglian Luo*, Juanxiu Li, Ronghua Liu, Qingyun Cai*, Sensitive Detection of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Using CdTe Quantum Dot-Modified TiO2 Nanotube Array through Fluorescence Resonance Energy Transfer, Environmental Science and Technology, 2010, 44 (20), 7884–7889.

（9）Juanxiu Li, Lixia Yang, Shenglian Luo,* Beibei Chen, Jie Li, Hailan Lin, Qingyun Cai*, and Shouzhuo Yao, Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Detection by Electrochemiluminescence Generating Ag/TiO2 Nanotubes, Analytical Chemistry 2010, 82, 7357–7361.

（10）Lixia Yang, Yan Xiao, Shaohuan Liu, Yue Li, Qingyun Cai, Shenglian Luo*, Guangming Zeng “Photocatalytic reduction of Cr(VI) on WO3 doped long TiO2 nanotube arraysin the presence of citric acid” Applied Catalysis B: Environmental 94 (2010) 142–149.

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