2022-05-19 科技日报 12

我科研团队利用废弃玉米秸秆制备高效除磷器件

记者从中国科学院青岛生物能源与过程研究所获悉,该研究所王光辉研究员带领的多孔催化材料研究组以废弃玉米秸秆为载体,开发了一种用于连续流水体除磷的新型金属有机框架(MOFs)材料器件。相关研究发表在《化学工程杂志》上。

MOFs材料具有比表面积高、密度低、易于调控修饰等优点,在污染物吸附领域具有巨大的应用潜质。然而,合成的MOFs材料通常是纳米/微米级粉末,在实际应用中需要通过添加胶黏剂或压片等手段成型,这一过程会导致孔道减少、传质受阻,大幅降低MOFs材料的效率。如何在保持MOFs材料固有特性的前提下,将其塑造成面向应用的整体材料仍具挑战。

为了解决以上问题,该研究团队利用溶剂热法,在玉米秸秆的细胞壁表面均匀生长了一层UiO-66 MOFs材料膜,制备了UiO-66/MS材料,并将其组装成了过滤器件。玉米秸秆独特的生物结构提供了发达的传质通道,UiO-66的单层膜形态促进了吸附位点的暴露,使UiO-66的本征磷酸盐吸附性能得以充分发挥。在连续流实验中,UiO-66/MS器件可将初始浓度为3ppm(百万分之三)的磷污染水体修复至中国一级污水排放标准的要求范围内。同时,该研究也为废弃玉米秸秆的增值利用提供了一种新途径。


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