
团队主要围绕水质自净与废物资源化核心基础科学问题,主要聚焦材料界面多组分(水分子、有机物、无机离子和微生物的胞外聚合物)配位与有机物-材料-微生物/溶解氧电子传输物理化学过程,建立污染水体痕量新污染选择性自发裂解净化体系,解决饮用水原水、城市污水和工业废水尾水中多种痕量新污染物低能量选择性去除。发展水质自净化技术,应用于饮用水、城市污水再生以及工业废水尾水新污染物净化与风险阻断。同时发展新能源退役材料贵重金属选择性回收与纯化;以新能源退役材料/有机固体废弃物/生物质为核心原料,发展多场耦合的材料体系,提供低能量的环境净化用材料。团队主要建有材料固液微界面电子传输与物质转化原位表征平台;废弃物高值化催化剂制备系统;真实污染水体净化系统等,将实际应用场景与理论研究紧密结合,形成特色的科研教学范式。
学科交叉合作意向和需求
团队研究内容融合了化学、物理、生物和数学,希望与材料物理专业、微生物学专业以及计算机人工智能专业的学者大家合作,提升材料界面设计与构建创新思路,以及微观界面过程创新发现。同时也希望与水务企业合作,特别是饮用水/城市污水/工业废水处理企业合作,推进研发的水质净化技术的应用。
主要围绕水质自净韧性与废物资源化,涉及内容如下:
(1) 饮用水多目标水质净化与管网输配水质稳定性研究
基于双电中心催化体系,构建生物滤池多目标饮用水净化系统,利用微生物界面电子捕获,获得痕量新污染物和消毒副产物前驱体界面协同裂解去除;同时滤料界面局域电场变化诱发饮用水微生物群落由异养代谢向外源电子驱动自养代谢演替,达到多目标水质净化与管网输配水质稳定性。
(2)污染水体痕量新污染物选择性自净化技术原理与应用
针对饮用水原水、城市污水和工业废水尾水存在的全氟或多氟烷基化合物、抗生素等多种痕量新污染物复合微污染物,开展微生物胞外电子介导的催化剂表面多污染物协同转化去除、化学-微生物风险协同控制原理,并应用于真实水体的净化,解决复合微污染物水体净化的国际难题。
(3)废弃物回收与高值化
以新能源退役材料/有机固体废弃物/生物质为核心原料,开展回收高值组分等工艺;或设计合成表面多场耦合材料体系,应用于废水资源化、碳捕获与资源化。
近五年主持项目:
(1)国家区域联合基金项目:饮用水多组分催化剂表面配位能量耦合驱动新污染物-微生物风险协同控制原理,258 万元,U25A20806,2026.01-2029.12
(2)国家重点研发计划课题:催化剂表面水-多组分协同配位与双酚类/含氟类化合物选择性自矿化原理与技术,305万元,2024YFC3908500, 2025.1-2027.12.
(2)国家自然科学基金原创探索计划项目:催化剂表面分子轨道极化微电场驱动低能耗新污染物水质风险控制原理,200万元,52350005,2023.8-2025.12.
(3)国家自然科学基金原创探索计划项目:催化剂表面微电场构建与有机污染物能量驱动的废水净化原理,75万元,52150056,2022.1-2022.12.
(4)广州市政府科研主管部门项目:再生水风险控制中试平台,1500万元,2020.7-2025.7.
(5)广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队:饮用水健康风险识别与控制原理,3000万,2019ZT08L387,2020.6-2025.6.
6)国家自然科学基金重点项目:饮用水多级屏障处理过程调控与微污染物/病原微生物协同去除研究,51838005,300万,2019.1-2023.12.
(7)重点研发计划课题:复合微污染水质安全转化纳米技术及应用研究, 2016YFA0203204,1011万,2016.7-2021.8.
(8)国家自然科学基金重点项目:水中难降解有机污染物激发因子耦合的多相催化氧化过程与控制原理,51538013,360万,2016-2020.
(一)代表性论文
1. Yumeng Wang, Wu Cai, Han Zhang, Yanyun Chen, Peng Zhang, Jingyu Gao, Chihao Yang-Zhou, Weijia Zhong, Fengchang Wuand Chun Hu*,(2026)Enhanced surface active state by multicomponent coordination on dual-electric centers for multiobjective drinking water purification,Water Research, 306,126575.
2. Yumeng Wang, Peng Zhang, Weixiang Liao, Yichen Nan, Wenwu Zhou, Chun Hu*, (2025) Efficient mineralization of PFAS by electric energy from multicomponent coordination on cation-π systems in waters, Water Research, 284, 123955.
3. Yumeng Wang, Peng Zhang, Weixiang Liao, Wenwu Zhou, Dandan Peng, Chun Hu*, (2025) Enhanced Electric Field via Multicomponent Synergistic Coordination on Single-Atom Catalysts for Antibiotic Mineralization in Water, Environmental Science & Technology, 59, 13516-13527.
4. Yumeng Wang, Chang Zhong, Peng Zhang, Weixiang Liao, Dandan Peng, Fengchang Wu*, Chun Hu*, (2025) Ultrafast hypersaline wastewater decontamination via salinity-mediated surface redox with ultralow H2O2, Water Research, 285, 124120.
5. Cai Wu, Zhang Peng, Xing Xueci, Lyu Lai, Zhang Han, Hu Chun*. Synergetic effects of catalyst-surface dual-electric centers and microbes for efficient removal of ciprofloxacin in water. Water Research, 2023, 245, 120541.
6. Yumeng Wang, Lai Lyu, Di Wang, Han-Qing Yu, Tong Li, Yaowen Gao, Li Fan, John C.Crittenden, Lili Zhang, Chun Hu *.(2021) Cation-π induced surface cleavage organic pollutants with ·OH formation from H2O for water treatment. iScience, 24, 102874.
7. Lai Lyu, Lili Zhang, Qiyuan Wang, Yulun Nie, Chun Hu*. (2015) Enhanced Fenton catalytic efficiency of -Cu-Al2O3 by -Cu2+-Ligand Complexes from aromatic pollutant degradation, Environmental Science & Technology, 49(14), 8639-8647.
8. Zhiyu Zhao, Haobin Tan, Peng Zhang, Xiaoying Liang, Tong Li, Yaowen Gao, Chun Hu *. (2023)Turning the inert element zinc into an active single-atom catalyst for efficient Fenton-like chemistry. Angewandte Chemie International Edition, 62, e202219178.
9. Lai Lyu, Lili Zhang, Guangzhi He, Hong He, Chun Hu*. (2017) Selective H2O2 conversion to hydroxyl radicals in the electron-rich area of hydroxylated C-g-C3N4/CuCo–Al2O3. J. Mater. Chem. A, 2017, 5, 7153-7164.
10. Haibo Wang, Chun Hu*, Lili Zhang, Xiaoxiao Li, Yu Zhang, Min Yang. (2014) Effects of microbial redox cycling of iron on cast iron pipe corrosion in drinking water distribution systems, Water Research, 65, 362-370.
11. Chun Hu *, Tianwei Peng, Xuexiang Hu, Yulun Nie, Xuefeng Zhou, Jiuhui Qu, Hong He. (2010) Plasmon-induced photodegradation of toxic pollutants with Ag–AgI/Al2O3 under visible-light irradiation, J. Am. Chem. Soc., 132, 857-862.
(二)论著
1. 贺泓,李俊华,何洪,上官文峰,胡春,著。《环境催化-原理及应用》。科学出版社,2008。
2. 贺泓,李俊华,上官文峰,何洪,胡春等,著。《环境催化-原理及应用(第二版)》。科学出版社,2021。
(三)专利
1.胡春,王裕猛,廖威翔,铁掺杂富氮氧类石墨烯单原子催化剂的制备方法和应用,专利号:ZL202510538522.5,授权公告日:2025年12月26日
2.胡春,廖威翔,王裕猛,一种氧化铝负载铁铝共掺杂类石墨烯催化剂的制备方法及其应用,授权号:ZL202510615861.9,授权公告日:2025年12月12日
3.胡春,廖威翔,庄仁智,王裕猛,一种铁锌共掺杂类石墨烯废水自净化催化剂的制备方法及其应用,专利号:ZL202510538504.7,授权公告日:2025年12月09日
4.胡春,廖威翔,庄仁智,王裕猛,一种铁铝共掺杂类催化剂的合成方法和应用,授权号:ZL202510538403.X,授权公告日:2025年11月21日
5.胡春,余剑新,周文武,Fe, Al-GC@Fe0催化剂及其制备方法和应用,专利号:ZL202511150420.2,授权公告日:2025年11月18日
6.胡春,钟畅,廖威翔,王裕猛,一种微量H2O2协助超快速高盐废水净化催化剂的制备方法和应用,专利号:ZL202510538511.7,授权公告日:2025年11月14日
7.胡春,廖威翔,王裕猛,吕来,一种硫化钼耦合生物质的水净化催化剂及制备方法和应用,专利号:ZL202511150417.0,授权公告日:2025年11月11日
8.胡春,王裕猛,吕来,廖威翔,一种铁锌共掺杂碳氮聚合体多孔催化剂及制备方法,授权号:ZL202211610527.7,授权公告日:2025年05月16日
(四)奖励
1. 2025年广东省自然科学二等奖(排名一),项目名称“催化剂表面吸附络合有机污染物能量利用的废水净化原理”。
2. 2022年天津市自然科学一等奖(排名二),项目名称“功能位点调控电子定向转移高效去除水体污染物机制” 。
3. 2006年度国家科学技术进步奖二等奖(排名8),项目“饮用水质安全风险的末端控制技术与应用”。
本科生课程:《环境科学发展前沿》
研究生课程:《水污染控制化学》《环境反应工程》《饮用水安全处理理论与技术》
团队主要围绕水质自净与废物资源化核心基础科学问题,主要聚焦材料界面多组分(水分子、有机物、无机离子和微生物的胞外聚合物)配位与有机物-材料-微生物/溶解氧电子传输物理化学过程,建立污染水体痕量新污染选择性自发裂解净化体系,解决饮用水原水、城市污水和工业废水尾水中多种痕量新污染物低能量选择性去除。发展水质自净化技术,应用于饮用水、城市污水再生以及工业废水尾水新污染物净化与风险阻断。同时发展新能源退役材料贵重金属选择性回收与纯化;以新能源退役材料/有机固体废弃物/生物质为核心原料,发展多场耦合的材料体系,提供低能量的环境净化用材料。团队主要建有材料固液微界面电子传输与物质转化原位表征平台;废弃物高值化催化剂制备系统;真实污染水体净化系统等,将实际应用场景与理论研究紧密结合,形成特色的科研教学范式。
学科交叉合作意向和需求
团队研究内容融合了化学、物理、生物和数学,希望与材料物理专业、微生物学专业以及计算机人工智能专业的学者大家合作,提升材料界面设计与构建创新思路,以及微观界面过程创新发现。同时也希望与水务企业合作,特别是饮用水/城市污水/工业废水处理企业合作,推进研发的水质净化技术的应用。