在水资源短缺与“双碳”战略推进的双重背景下，传统水处理技术面临新的挑战。现有高级氧化技术可有效降解污染物，但一般将有机物转化为二氧化碳或小分子，导致碳资源浪费与温室气体排放的双重环境代价，与绿色低碳发展理念相悖。发展可同步净污与资源回收的“增值型”水处理技术，已成为水污染控制领域的迫切需求。
受自然界酶催化体系“空间限域”与“时间调控”协同作用的启发，潘丙才教授团队设计了一种埃米级限域膜过滤体系用于酚类污染物的去除与增值转化。该体系利用ZnFe-LDH材料6.0 Å的层间通道，实现了反应中间体苯氧自由基的精准排列；同时，通过膜过滤连续流操作可精确控制反应停留时间，从而有效抑制了过度氧化和其他副反应。这种时空双调控策略成功实现了将废水中的苯酚定向转化为高价值二羟基联苯，C−C偶联选择性高达84%。二羟基联苯作为重要的化工原料，在液晶聚合物、特种工程塑料等领域市场需求旺盛，其经济价值约为苯酚的7倍。此外，该策略适用于多种酚类污染物，包括2-氯酚、2,6-二甲基酚等难降解酚类污染物，展现了良好的普适性。这一研究将废水处理从传统的“降解去除”升级至“定向增值”范式，为污染物的资源化与水污染控制过程“碳中和”目标的实现提供了创新思路。
研究成果以“Upcycling of Aqueous Phenol Pollutants via Directed C–C Coupling in an Enzyme-Inspired Angstrom-Confined Flow-Through System”为题在线发表于Environmental Science & Technology（原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.est.5c08457）。南京大学环境学院博士后杜翠伟为第一作者，潘丙才教授、付宛宜副研究员为通讯作者，博士生李杰、博士后徐慧为共同作者。研究得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、博士后科学基金等项目资助。
