东北大学高等材料研究所(WPI-AIMR)的李浩教授团队在水处理领域取得突破性进展，开发出基于超声处理碳纳米管(CNT)的新型高级氧化工艺(AOP)。这项研究成果于2025年5月21日发表在材料科学领域顶级期刊《先进材料》上，为解决全球水资源污染问题提供了创新解决方案。

研究团队通过精确调控碳纳米管的表面结构和电子特性，成功构建了高效的非自由基反应路径。实验结果表明，该技术对水中常见污染物如酚类化合物、药物残留和工业化学品的去除效率达到4.80 µmol g−1 s−1，较传统方法提升约3倍。特别值得注意的是，新技术在pH值3-10的宽范围内均能保持稳定性能，这使其适用于各种水质环境。

李浩教授解释道："传统高级氧化工艺依赖羟基自由基，会无差别攻击水中所有有机物。我们开发的碳纳米管催化剂通过表面修饰，可以选择性地产生单线态氧和促进电子直接转移，从而实现对目标污染物的精准去除。"这种选择性处理方式不仅能提高效率，还能保留水中有益矿物质，显著提升了出水水质。

该技术的另一大优势在于其出色的工程适用性。研究团队成功将催化剂集成到平板膜和中空纤维膜组件中，开发出可连续运行的模块化水处理装置。初步经济评估显示，新技术的运营成本比传统方法降低约35%，且占地面积减少50%以上，特别适合在空间有限的城区或偏远地区部署。

目前，研究团队已与日本多家水务公司展开合作，计划在未来两年内开展中试规模测试。同时，他们正在优化催化剂配方，以拓展其对重金属离子和持久性有机污染物的去除能力。这项创新技术有望为全球约20亿缺乏安全饮用水的人口提供经济有效的解决方案。

更多信息： Xin Yang 等，《超声碳纳米管催化剂用于高效终端用水处理》，《先进材料》 (2025)。期刊信息： 先进材料