看起來就像一片普通家用錫紙，但卻可以有效去除污水中的有機物以及重金屬。近日，來自澳大利亞埃迪斯科文大學的張來昌教授團隊發(fā)現了一種鐵基金屬玻璃，對處理染料工業(yè)以及礦業(yè)產生的污水帶來了無限可能性。其研究成果發(fā)表在最新一期的國際期刊《先進材料》上。
非晶材料（金屬玻璃）是一類以金屬元素為主的固體材料。非晶材料通常通過快速冷卻熔融合金得到，最大程度保留了液態(tài)金屬的結構，使其擁有許多優(yōu)越性能。然而，并不是所有材料都能從快速冷卻的熔融合金中得到完全非晶結構。如何有效利用部分晶態(tài)化的非晶材料成為一項新課題。
張來昌團隊研究發(fā)現，在雙氧水和完全晶態(tài)化鐵基材料共同作用下，能快速降解亞甲基藍染料。他們采用高溫熱處理的方法，將金屬玻璃中原有的無序結構重新排列，從而得到一種蘊含多相金屬間化合物的晶體材料。在熱處理的過程中，隨著溫度的升高，形成的晶粒會持續(xù)增大，這為電子在晶粒內部的快速轉移提供了便捷通道。而且，因為多相金屬間化合物存在著明顯的電勢差，容易在材料的內部形成無數微小的原電池，從而使電子在反應過程中自發(fā)產生轉移。在污水處理中，快速的電子轉移能使污染物有效轉化為水、二氧化碳、無機小分子等無害物。也就是說，電子轉移越快，去污效率越高。
實驗結果表明，這種鐵基金屬材料比現有去除重金屬以及染料等有機物的技術都要快。據統(tǒng)計，使用這種新型材料處理1噸污水成本只需15美元左右。更重要的是，塊狀條帶的形式更有利于實際應用，其可循環(huán)次數在5次以上，有著可觀的經濟效益。
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