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300秒内可将污染物完全降解 新型材料提高污水治理效率
2025年03月06日 13:24:04
来源：化工仪器网 点击量：6151
哈尔滨工业大学材料科学与工程学院姜思达研究团队开发出一种新型高级氧化催化剂以进行高效稳定的废水处理，可在300秒内将污染物完全降解，且具有约40次的强大复用性。
水作为日常生活、工业生产等方面不可或缺的资源，长期以来一直被视为是取之不尽、用之不竭的。然而，随着全球人口的增长、工业化进程的加速以及农业活动的扩张，水资源遭受越来越严重的污染，加快水污染治理已成为中国乃至全球的共识。
水处理作为解决水资源污染问题的核心手段，在保障水资源可持续利用方面发挥着重要的作用。通过各种物理、化学和生物方法，水处理能够去除水中的杂质、污染物和有害物质，使其达到不同的使用标准或排放标准，从而满足工业生产、农业灌溉、生活饮用等多方面的需求。
然而，一般的有机污水催化剂在处理污水时用一次就失效了，可利用性不高，一定程度上增加了水污染处理的成本。因此，开发一种低成本，可循环使用的材料尤为重要。
近日，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院姜思达研究团队使用从废旧金属中提炼出的Fe元素作为原材料，运用快速凝固新技术将金属合金制作成了一种纤维。该材料在处理污水时可以用40次，且材料并不昂贵，目前这一研究成果已经在山东省一阻燃剂生产企业的污水处理中得到应用。相关研究成果发表在国际学术期刊《先进功能材料》上。
姜思达副研究员介绍，调控材料的微观结构有望使其兼具优异的催化性能和良好稳定性，但现有研究主要通过热处理手段在非晶合金中引入晶体，这种方式会对非晶基体产生影响。因此，使用一种可直接调控纳米晶且不影响非晶基体内部储存的能量的手段是业内亟需解决的难题。
在最新研究成果中，研发团队利用该技术构建并定制了具有纳米晶/非晶异质结构的新型铸态非晶合金纤维催化剂，并提供了一种新型高级氧化催化剂以进行高效稳定的废水处理。基于这种方法得到的合金纤维，具有优异的催化活性和稳定性，与等温退火处理的脆性合金纤维相比，可在60秒内完全降解高浓度有机污染物罗丹明B，且具有约40次的强大复用性。
研究团队还将该合金纤维催化剂分别应用于苯并噻唑、苯酚、磺胺二甲基嘧啶三种污染物的降解实验中，均可在300秒内将污染物完全降解，超越了大多数现有环保催化剂的性能，具有广阔的工业应用前景。这一研究为定制高效稳定的污水处理催化剂提供了新的设计视角，大大提高了污水处理的效率。
素材来源：科技日报
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