如何根除工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的持久性有毒污染物，是目前水污染治理領(lǐng)域亟需解決的關(guān)鍵技術(shù)難題。近日，合肥工業(yè)大學(xué)一項(xiàng)科研成果，成功制備出一種新型硼氮改性鐵包覆碳納米管磁性復(fù)合材料催化劑，利用新型催化氧化反應(yīng)體系生成的高活性自由基基團(tuán)，可高效去除有機(jī)污染物，解決了水處理中污染物難以深度清除的技術(shù)難題。
工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的持久性有毒污染物在自然環(huán)境中難以降解，同時(shí)可遠(yuǎn)距離傳輸，并隨著食物鏈在動(dòng)物和人體中累積、放大，具有致癌、致畸、致突變以及干擾內(nèi)分泌系統(tǒng)等危害。目前采用的混凝、沉淀、生物氧化等水處理工藝和活性炭吸附、臭氧-活性炭聯(lián)用、膜處理等深度凈化技術(shù)，均無法根除此類污染物。
合肥工業(yè)大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院姚運(yùn)金副教授及其課題組，創(chuàng)新性地構(gòu)建了新型類芬頓催化氧化反應(yīng)體系，以三聚氰胺等常見廉價(jià)試劑為原料制備的新型硼氮改性的鐵包覆碳納米管磁性復(fù)合材料，對持久性有毒污染物呈現(xiàn)出顯著的去除性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，針對目前廣泛存在的各種有機(jī)污染物，與傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)體系相比，這一新型材料使污染物分解速度提高了10至100倍。
同時(shí)，該新型材料的制備采用一步煅燒技術(shù)，金屬離子還原、金屬納米粒子碳包覆以及非金屬元素?fù)诫s改性等有機(jī)污染物的清除過程均在同一設(shè)備中實(shí)現(xiàn)，從而克服了傳統(tǒng)熱解法制備工藝復(fù)雜、還原處理風(fēng)險(xiǎn)較高以及非金屬元素改性效果不佳等技術(shù)缺陷。
據(jù)介紹，由于反應(yīng)體系溫和、設(shè)備簡單，這一成果可廣泛應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)。同時(shí)，該復(fù)合材料的研制、反應(yīng)體系的構(gòu)建以及反應(yīng)機(jī)理的研究為有毒污染物的治理提供了嶄新的思路和技術(shù)支撐。
