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3月12日從哈爾濱工業(yè)大學(xué)獲悉，該校材料科學(xué)與工程學(xué)院教授姜思達(dá)團(tuán)隊(duì)在廢棄金屬資源化利用領(lǐng)域取得突破。研究團(tuán)隊(duì)以廢鋼為原料，成功制備出具有優(yōu)異催化性能的亞穩(wěn)無序合金纖維材料。這種材料不僅在有機(jī)污水處理中表現(xiàn)出極快的降解速度，還展現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性和電解水析氧性能。相關(guān)成果日前發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》。

水資源污染是全球面臨的重大挑戰(zhàn)之一，在污水處理過程中，過硫酸鹽作為一種更安全、更穩(wěn)定的強(qiáng)氧化劑，已逐步替代過氧化氫。但可有效活化過硫酸鹽的催化劑多依賴高純度原材料，成本高、制備方法復(fù)雜。

研究團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，選用廢棄Q235鋼等常見工業(yè)廢鋼為原料，成功制備出具有不同微觀結(jié)構(gòu)的鐵基合金纖維催化劑。通過調(diào)控微觀結(jié)構(gòu)、引入殘余應(yīng)力等，材料的催化性能得到顯著提升。其中，非晶態(tài)鐵硼（FeB）合金纖維催化劑在40秒內(nèi)即可降解98%的有機(jī)污染物，每分鐘反應(yīng)速率常數(shù)高達(dá)5.866，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)鐵鹽催化劑。

研究團(tuán)隊(duì)還將該合金纖維催化劑分別應(yīng)用于抗生素及苯類有機(jī)污染物的降解實(shí)驗(yàn)中，其均可在300秒內(nèi)將污染物降解完全，超越了大多數(shù)現(xiàn)有環(huán)保催化劑的性能，具有廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。此外，以具有代表性的廢鋼鐵作為原料制備的大多數(shù)纖維材料催化劑，都表現(xiàn)出了優(yōu)異催化活性，證實(shí)了利用廢鋼鐵制備高性能催化劑策略的普適性與可行性。

團(tuán)隊(duì)還進(jìn)一步優(yōu)化材料成分，成功提升材料的循環(huán)穩(wěn)定性，并開發(fā)出兼具污染物降解和電解水析氧反應(yīng)功能的催化劑，展現(xiàn)出在清潔能源領(lǐng)域的應(yīng)用潛力?！拔覀儾粌H實(shí)現(xiàn)了廢鐵的資源化利用，還賦予其‘雙功能’特性，既可用于污水處理，也可用于電解水制氫?！苯歼_(dá)介紹，該材料制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，每克僅0.14元，工業(yè)化生產(chǎn)條件下日產(chǎn)量可達(dá)5噸，具備良好的產(chǎn)業(yè)化前景。