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300秒內可將污染物完全降解 新型材料提高污水治理效率
2025年03月06日 13:24:04
來源：化工儀器網 點擊量：5184
哈爾濱工業大學材料科學與工程學院姜思達研究團隊開發出一種新型高級氧化催化劑以進行高效穩定的廢水處理，可在300秒內將污染物完全降解，且具有約40次的強大復用性。
水作為日常生活、工業生產等方面不可或缺的資源，長期以來一直被視為是取之不盡、用之不竭的。然而，隨著全球人口的增長、工業化進程的加速以及農業活動的擴張，水資源遭受越來越嚴重的污染，加快水污染治理已成為中國乃至全球的共識。
水處理作為解決水資源污染問題的核心手段，在保障水資源可持續利用方面發揮著重要的作用。通過各種物理、化學和生物方法，水處理能夠去除水中的雜質、污染物和有害物質，使其達到不同的使用標準或排放標準，從而滿足工業生產、農業灌溉、生活飲用等多方面的需求。
然而，一般的有機污水催化劑在處理污水時用一次就失效了，可利用性不高，一定程度上增加了水污染處理的成本。因此，開發一種低成本，可循環使用的材料尤為重要。
近日，哈爾濱工業大學材料科學與工程學院姜思達研究團隊使用從廢舊金屬中提煉出的Fe元素作為原材料，運用快速凝固新技術將金屬合金制作成了一種纖維。該材料在處理污水時可以用40次，且材料并不昂貴，目前這一研究成果已經在山東省一阻燃劑生產企業的污水處理中得到應用。相關研究成果發表在國際學術期刊《先進功能材料》上。
姜思達副研究員介紹，調控材料的微觀結構有望使其兼具優異的催化性能和良好穩定性，但現有研究主要通過熱處理手段在非晶合金中引入晶體，這種方式會對非晶基體產生影響。因此，使用一種可直接調控納米晶且不影響非晶基體內部儲存的能量的手段是業內亟需解決的難題。
在最新研究成果中，研發團隊利用該技術構建并定制了具有納米晶/非晶異質結構的新型鑄態非晶合金纖維催化劑，并提供了一種新型高級氧化催化劑以進行高效穩定的廢水處理。基于這種方法得到的合金纖維，具有優異的催化活性和穩定性，與等溫退火處理的脆性合金纖維相比，可在60秒內完全降解高濃度有機污染物羅丹明B，且具有約40次的強大復用性。
研究團隊還將該合金纖維催化劑分別應用于苯并噻唑、苯酚、磺胺二甲基嘧啶三種污染物的降解實驗中，均可在300秒內將污染物完全降解，超越了大多數現有環保催化劑的性能，具有廣闊的工業應用前景。這一研究為定制高效穩定的污水處理催化劑提供了新的設計視角，大大提高了污水處理的效率。
素材來源：科技日報
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