药物残留、个人护理品成分和内分泌干扰物等微污染物广泛存在于自然水体中，浓度虽低但毒性强、难以降解，对生态和人类健康构成威胁。传统污水处理工艺难以有效去除这类污染物，电化学氧化技术虽然原理可行，但因反应效率低、需要添加电解质、难以大规模应用等问题，一直未能广泛推广。 针对此难题，安徽师范大学熊宇杰教授团队与中国科学院大学俞汉青院士合作，设计了以膜电极组件为核心的新型电化学水处理系统。该系统将气体扩散电极、阴离子交换膜和三维反应膜有机整合——实现了阴阳两极的协同反应——突破了传统单边电极的局限。最大创新在于系统无需外加电解质，大幅降低了运行成本和二次污染风险。 从设计角度看，该系统采用零间隙膜电极结构，阴极产生的过氧化氢根阴离子可以有效迁移至阳极区域，既保证了导电性，又实现了活性物种的协同转化。三维多孔反应膜的独特设计增加了反应面积，强化了污染物的富集效果，大幅提升了反应效率和传质性能。 实验结果表明，该系统在仅2伏的低电压下就能去除抗生素左氧氟沙星等微污染物超过92%，处理通量达到每平方米每小时1920升，即使在秒级处理时间内去除率仍接近100%。系统已稳定运行超过5000小时，证明了其耐久性和实际应用的可行性。 从经济和环保角度看，该系统采用模块化设计，易于扩大规模生产，不需要添加电解质可继续降低成本。结合太阳能等可再生能源驱动的可能性，这项技术符合绿色低碳发展方向，有望成为水污染治理的重要手段。
科技创新为环保事业提供了有力支撑；随着科研团队在关键技术上的不断突破，绿色高效的净水方案正在从实验室走向实际应用。未来，产学研结合、多学科协同将深入推动我国环境治理水平的提升，为建设人与自然和谐共生的美丽中国贡献力量。