2024年12月，环境领域期刊ACS ES&T Engineering在线发表了课题组关于废水中磷高效去除的研究成果（Shuai Chen, Fan Yang, Sha Liang*, Mingxuan Wen, Zhengkang Zou, Shushan Yuan, Huabo Duan, Wenbo Yu, Jingping Hu, Jiakuan Yang. Ion transport channels created by anion exchange resin in four-chamber flow electrode capacitive deionization enable efficient phosphorus removal. ACS ES&T Engineering, 2025, 5, 899-909）。该论文以华中科技大学环境科学与工程学院为第一完成单位，陈帅博士生为论文的第一作者，梁莎副教授为论文的通讯作者。《ACS ES&T Engineering》作为环境工程领域的权威期刊，2024年公布的最新影响因子为7.5。

从废水中去除和回收磷对于解决水污染问题和缓解磷危机至关重要。流动电极电容去离子技术（FCDI）运行电压低，水回收率高，脱盐效果好，近年来受到广泛关注。然而，较低的磷离子浓度和溶液pH会削弱溶液中离子传导，增加电去离子过程中的内阻，从而导致更高的除磷能耗。为解决以上问题，本研究通过在四腔室流动电极电容去离子系统（F-FCDI）中引入阴离子交换树脂构建了FAD-FCDI系统。与F-FCDI系统相比，FAD-FCDI系统在进水磷浓度为50-500 mg/L时，平均磷去除速率提升了97.3%-45.8%，电荷效率提升了103.4%-40.0%；在pH为1.6-2.5时，平均磷去除速率提升了57.3%-33.5%，电荷效率提升了51.2%-17.3%。分析结果表明，FAD-FCDI系统中填充的阴离子交换树脂能够为阴离子的传输提供离子传输通道，这对维持低进水磷浓度下淡室内磷的传导起到了关键作用；阴离子交换树脂对H₂PO₄^-的吸附以及对H⁺的排除作用能够促进低pH条件下非离子态的磷（H₃PO₄）向具有快速迁移能力的H₂PO₄^-转化，这是低pH条件下FAD-FCDI相比于F-FCDI性能大幅提升的主要原因。本研究为FCDI系统连续去除废水（尤其是低浓度和低pH含磷废水）中的磷提供了一种高效节能策略。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsestengg.4c00727

课题组长期致力于磷复合污染控制及磷资源回收的研究，近年承担了国家重点研发计划项目“长江流域“三磷”复合污染源头控制关键技术及示范”（2023YFC3207400）、国家重点研发计划项目“毫纳结构复合除磷材料的研制及其深度水处理过程与应用”子课题（2022YFA1205603、2022YFA1205604）、国家长江生态环境保护修复联合研究中心课题“磷石膏综合利用技术实证”（2022-LHYJ-02-0301）、湖北省重点研发计划项目“磷石膏堆场渗滤液资源化治理关键技术研究”（2023BCB114）和湖北省生态环境厅项目“长江中游磷石膏无害化处置及环境风险防范研究”（2022HB-03）项目，将针对长江流域磷污染控制和磷资源回收开展深入研究。