近日,我校材料科学与工程学院材料物理与化学系孙少东教授团队,在国际化学教育旗舰期刊《Journal of Chemical Education》上在线发表了本科实验教学改革的新成果——“Fast Decontamination of Varied Organic Dyes Wastewater via CuO-Assisted Peroxymonosulfate Activation as an Undergraduate Laboratory Experiment”(J. Chem. Educ. 2025, DOI: 10.1021/acs.jchemed.5c01368)。该研究设计了一项“一分钟褪色”本科教学实验:只需60秒,即可让多种有机染料废水快速褪去绚烂色彩,成功将高级氧化技术(AOPs)的前沿成果直接转化为本科生触手可及的课堂实践。论文的第一作者为2023级硕士研究生徐伟伟,共同通讯作者为孙少东教授与崔杰高级工程师,西安理工大学是唯一通讯单位。
论文链接: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.jchemed.5c01368?ref=article_openPDF
治理有机废水污染是新时期生态文明建设的必然要求。在众多水处理技术中,AOPs凭借高效、快速、操作简便的显著优势,已成为染料、抗生素、酚类等有机废水净化领域的主流选择。如何让学生直观感受其净化效果、洞悉深层机理并建立“微观结构-使用性能”关联,是培育其环保意识与科创能力的关键一环。然而,现有本科实验仍缺少一条将“材料可控制备-先进表征-AOPs原理-废水实际处理”贯通一体的综合实验链条,学生难以通过全流程动手真正理解纳米催化材料在AOPs中的角色与应用潜力。为此,该团队开发了一种操作极简的液相沉淀方法,可在数分钟内制备富含氧空位(OVs)的CuO纳米催化材料;利用该材料可高效活化过一硫酸盐,实现对多种有机染料废水的秒级高效降解。本实验教学内容深度融合了材料液相合成技术、先进表征与分析方法、晶体空位缺陷理论及催化氧化降解有机污染物原理,构建了一个前沿、直观且高效的综合实验平台,能够显著提升学生的科研综合素质,为本科实践教学和科学普及提供了新范例。
JCE创刊于1924年,隶属于美国化学会,在国际化学教育界享有极高的权威性和影响力,是全球化学教育领域仅有的两大最具影响力SCI期刊之一,主要专注于化学教学方法、课程设计及教育技术研究。孙少东教授团队这一成果的发表,实现了我校教学研究论文在国际教育顶级期刊的历史性突破,标志着学校在学科交叉、科教融合、协同创新领域迈上了新台阶。该工作得到了校级本科教学改革重点项目(xjy2301)的资助。
孙少东,教授(三级)、博士生导师,主要从事水处理用功能材料的设计制备、原理及应用研究,旨在服务国家“双碳”战略与生态文明建设需求。曾入选陕西省委组织部高层次人才引进计划,荣获陕西省自然科学奖二等奖1项、陕西省科学技术奖二等奖1项、第十四届陕西青年科技奖、陕西高等学校科学技术奖一等奖2项、中国有色金属工业科学技术奖一等奖1项。主持国家级、省部级及校企合作等各类项目多项。已在Progress in Materials Science、Advanced Functional Materials、Applied Catalysis B: Environment and Energy、ACS Catalysis等材料与催化领域顶级期刊发表SCI论文120余篇,在《化学教育》等期刊发表教改论文3篇,在科学出版社出版学术专著1部,授权中国发明专利30余件。目前担任陕西省青年科技工作者协会理事,国产高水平期刊《Nano-Micro Letters》(IF=36.3)和《Nano Materials Science》(IF=17.6)青年编委。
撰稿:崔 杰
审核:李喜飞