研究问题 污染控制既需要知道目标物在哪里、浓度有多低，也需要寻找适合具体介质的处理途径。公开成果覆盖水体和土壤中的金属离子固定、酸碱条件下的六价铬处理、氯霉素痕量分析，以及海水中铀的吸附提取。研究重点包括活性位点、界面反应、电子传递与传质通道之间的关系。
研究思路 材料资源化：利用矿物、碳材料与含铁组分。 污染物作用：研究吸附、固定或还原等过程。 情境评价：区分水体、土壤和植物实验。 材料与方法 废弃物资源化：以烟草废液、含铁废渣等制备环境功能材料。 协同反应：铁铜原电池、纳米限域及光响应结构，用于污染物去除或固定。 分析检测：MOF/MXene 电极、DNA 催化组装与金纳米探针，用于信号构建和放大。 传质优化：层状气凝胶与定向孔道，结合模拟和吸附实验研究物质输运。 代表成果与研究解读 环境分析、修复与资源化 · 2022
Synthesis of Iron-Based Carbon Microspheres with Tobacco Waste Liquid and Waste Iron Residue for Cd(II) Removal from Water and Soil Qingchuan Wu, et al.
Langmuir, 2022, 38(18), 5557-5567
利用烟草废液和废铁渣制备铁基碳材料，研究水体与土壤中二价镉的去除及植物吸收变化。
研究解读、完整作者与来源 研究问题： 工业废弃物能否转化为用于水土镉污染修复的材料？
研究设计与发现： 利用烟草废液和废铁渣制备铁基碳材料，研究水体与土壤中二价镉的去除及植物吸收变化。
研究范围： 去除及植物吸收结果限于研究测试的水、土壤和材料条件。
作者： Qingchuan Wu; Dongfang Wang; Jia Zhang; Chaowen Chen; Hongjian Ge; He Xu; Dongqing Cai; Zhengyan Wu
在线发表：2022-04-22
环境分析、修复与资源化 · 2024
Photo-induced protonation assisted nano primary battery for highly efficient immobilization of diverse heavy metal ions Hongjian Ge, et al.
Journal of Hazardous Materials, 2024, 476, 135066
以铁—铜原电池为反应动力，结合羧基及紫外光诱导质子化的功能化氧化石墨烯，协同处理不同电性的重金属离子。研究覆盖 Cr(VI)、As(III)、Cd(II)、Pb(II)、Mn(II)、Zn(II)、Co(II)、Ni(II) 和 Cu(II) 九种离子，并评价污染土壤中的应用表现。
研究解读、完整作者与来源 研究问题： 如何协同固定不同电性、不同种类的重金属离子？
研究设计与发现： 以铁—铜原电池为反应动力，结合羧基及紫外光诱导质子化的功能化氧化石墨烯，协同处理不同电性的重金属离子。研究覆盖 Cr(VI)、As(III)、Cd(II)、Pb(II)、Mn(II)、Zn(II)、Co(II)、Ni(II) 和 Cu(II) 九种离子，并评价污染土壤中的应用表现。
研究范围： 实验材料与所测试水/土条件；不能据此承诺所有现场水质下完全去除或零二次污染。
作者： Hongjian Ge; Chaowen Chen; Sijia Li; Xinyue Guo; Jing Zhang; Pengqi Yang; Huan Xu; Jia Zhang; Zhengyan Wu
在线发表：2024-06-27
环境分析、修复与资源化 · 2024
Integration of galvanic reactions and engineered nanoconfinement in iron-copper nanocomposites for highly-efficient remediation of Cr(VI)-contaminated acidic/alkaline water Sijia Li, et al.
Chemical Engineering Journal, 2024, 484, 149533
将铁—铜纳米复合材料的原电池反应与工程化纳米限域相结合，研究酸性和碱性水环境中的六价铬修复，为不同 pH 条件下的材料设计提供思路。
研究解读、完整作者与来源 研究问题： 铁铜原电池与纳米限域怎样协同处理不同 pH 水体中的六价铬？
研究设计与发现： 将铁—铜纳米复合材料的原电池反应与工程化纳米限域相结合，研究酸性和碱性水环境中的六价铬修复，为不同 pH 条件下的材料设计提供思路。
研究范围： 研究主题限定为六价铬污染水；不据此推断现场处理量或全部水质下的表现。
作者： Sijia Li; Chaowen Chen; Hongjian Ge; Xinyue Guo; Huan Xu; Jia Zhang; Zhengyan Wu
环境分析、修复与资源化 · 2025
Facile fabrication of sensing electrode based on CoFe-MOFs/MXene for ultrasensitive detection of picomolar chloramphenicol Bowen Shen, et al.
Talanta, 2025, 286, 127552
在负载 MXene 的碳纸上原位生长约 50 nm 的 CoFe 金属有机框架，将吸附位点与导电结构结合。电化学传感器对氯霉素的报告检出限为 33 pM，并在瓶装水、牛奶及尿液等样品基质中评价。
研究解读、完整作者与来源 研究问题： 如何兼顾电极吸附位点与导电性，实现痕量氯霉素分析？
研究设计与发现： 在负载 MXene 的碳纸上原位生长约 50 nm 的 CoFe 金属有机框架，将吸附位点与导电结构结合。电化学传感器对氯霉素的报告检出限为 33 pM，并在瓶装水、牛奶及尿液等样品基质中评价。
研究范围： 研究型传感器，报告检出限限定于论文测定条件；非获批临床或监管检测产品。
作者： Bowen Shen; Biao Hong; Xinyue Guo; Ruonan Hu; Luodi Wang; Yuchuan Jiang; Wei Li; Wenqing Liu; Zhengyan Wu; Pengqi Yang
在线发表：2025-01-06
环境分析、修复与资源化 · 2026
Picomolar chloramphenicol detection by orchestrating multi-level signal systems of metal-organic frameworks-catalytic hairpin assembly-gold nanoprobes Bowen Shen, et al.
Talanta, 2026, 302, 129463
以氨基化钴基 MOF 纳米片、DNA 催化发夹组装和硫堇标记金纳米探针组成多级信号系统。优化条件下对氯霉素的检出限为 3.33 pM，线性范围为 10 pM–50 nM，并在牛奶、瓶装水和湖水等基质中验证。
研究解读、完整作者与来源 研究问题： 如何组合材料、DNA 组装与纳米探针，提高分析信号？
研究设计与发现： 以氨基化钴基 MOF 纳米片、DNA 催化发夹组装和硫堇标记金纳米探针组成多级信号系统。优化条件下对氯霉素的检出限为 3.33 pM，线性范围为 10 pM–50 nM，并在牛奶、瓶装水和湖水等基质中验证。
研究范围： 痕量分析方法研究；检出限不等于所有实际样品条件下的检测能力。
作者： Bowen Shen; Xinyue Guo; Hongjian Ge; Wei Li; Yuqin Zhang; Liang Han; Wenqing Liu; Biao Hong; Zhengyan Wu
在线发表：2026-01-29
环境分析、修复与资源化 · 2026
Engineering Mass‐Transfer‐Optimized Lamellar Structures for Enhanced Uranium Extraction From Seawater Yuexiang Wang, et al.
Small, 2026, e74982
通过定向冷冻铸造将聚偕胺肟和羟基磷灰石纳米线组装为层状整体气凝胶，并结合 COMSOL 模拟优化扩散通道。在 100 L 天然海水中循环过滤 20 天，PAOHNs-3 的报告铀提取量达到 12.5 mg/g。
研究解读、完整作者与来源 研究问题： 怎样通过层状气凝胶的传质通道改善海水中铀的提取？
研究设计与发现： 通过定向冷冻铸造将聚偕胺肟和羟基磷灰石纳米线组装为层状整体气凝胶，并结合 COMSOL 模拟优化扩散通道。在 100 L 天然海水中循环过滤 20 天，PAOHNs-3 的报告铀提取量达到 12.5 mg/g。
研究范围： 跨团队合作成果，吴正岩为共同作者；100 L/20天实验不等于工业海水提铀已实现。
作者： Yuexiang Wang; Bo Hu; Hongjian Ge; Xueqi Ma; Chunhui Zhou; Pengqi Yang; Xiaofeng Gu; Jing Zhang; Jia Zhang; Zhengyan Wu; Huan Xu; Xiangke Wang
在线发表：2026-08-04
