近日，我校环境学院生态退化与环境健康评估团队在环境水处理领域顶级期刊Water Research（自然指数期刊，一区，IF=12.4）发表了创新性研究论文。该研究题为“Point-of-Use Water Treatment: Energy-autonomous Synergistic Solar Photothermal-Piezocatalysis on MXene/Bi2WO6Membranes for Distributed Removal of Sulfonamide Antibiotics”（分布式水处理：基于MXene/Bi2WO6膜的能量自主式太阳能光热压电协同催化去除磺胺类抗生素）。此项技术不依赖集中供能和大型设施，为农村水处理提供了一种经济绿色的新范式，有力契合可持续发展的全球目标。
农业环境中磺胺类抗生素污染问题伴随耐药基因传播风险。这类农业污染源通常具有分散性强、水量小且波动大的特点，尤其在农村欠发达地区，传统集中式水处理技术难以适用。为此，研究团队创新开发了一种基于MXene/Bi2WO6复合膜的无外接能源分散式水处理技术。该技术独创性巧妙耦合太阳能驱动的光热效应和水流动能驱动的压电效应，实现了在线高效降解磺胺类抗生素并削减其抗性基因风险。同时，研究首次系统揭示了有机污染物去除过程中光热催化与压电催化的协同机理。针对实际应用，团队进一步研制了配套连续流反应器。验证实验表明，该体系在复杂水质、光照变化及冲击负荷下均展现出优异的稳定性和抗干扰能力。处理后的再生水可达到灌溉水水质标准，植物和细胞毒性实验表明废水的生态风险显著降低。此项技术突破了传统集中式水处理技术对供能和大型设施的依赖，为农村水处理提供了一种经济绿色的去中心化解决方案。
该研究以四川农业大学为第一署名单位，蔡郡倬特聘副教授与2022级硕士生刘佳欣为论文共同第一作者，程章教授与蔡郡倬特聘副教授为共同通讯作者。该成果的形成得益于党建引领的双轨双导师制硕士生联合培养模式的教学创新。研究获得国家自然科学基金、中国博士后科学基金、四川省科技计划等项目的联合资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2025.124364
