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近年來(lái)，浙江理工大學(xué)結合自身學(xué)科優(yōu)勢開(kāi)展了“新型pH-tolerant類(lèi)芬頓催化纖維的設計構筑及增效機制研究”，針對紡織工業(yè)廢水這塊難啃的“硬骨頭”提出了纖維治理廢水的新思路。
近日，浙江基礎研究進(jìn)行時(shí)報道組專(zhuān)程前往浙江理工大學(xué)材料與紡織學(xué)院探秘這項新技術(shù)，項目主持人、材料與紡織學(xué)院教授姚玉元向記者展示了這項新技術(shù)。
姚玉元介紹，2014年課題組在浙江省自然科學(xué)基金的支持下，結合“五水共治”中心工作，提出了針對紡織工業(yè)廢水處理的新思路。與傳統的芬頓法治理紡織工業(yè)廢水不同，該項新技術(shù)無(wú)需添加任何酸堿試劑，在處理過(guò)程中更不會(huì )產(chǎn)生污泥沉淀，有效避免了二次污染。
據了解，傳統芬頓反應具有強氧化性，能夠促進(jìn)各種有機化合物的氧化，因此被作為一種先進(jìn)的催化新技術(shù)已在環(huán)境催化、化學(xué)合成和生物化學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應用。但是，傳統芬頓技術(shù)還存在pH使用范圍窄、催化效率低等問(wèn)題。
針對傳統方法中的缺陷，課題組創(chuàng )新性地采用耐化學(xué)腐蝕性好、容易加工成型、具有超強吸附性能的活性碳纖維作為催化劑載體,，通過(guò)表面吸附負載法和化學(xué)接枝法等方法制得了一系列具有pH-tolerant的類(lèi)芬頓催化纖維。“所謂的‘pH-tolerant’就是指酸堿適應度范圍更廣。”姚玉元向記者解釋說(shuō)，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現這些催化纖維具有優(yōu)異的pH適應性，即可以拓展到酸性到堿性較寬的pH范圍，這克服了傳統芬頓反應只能在強酸條件才能反應的難題。
這些有價(jià)值的發(fā)現突破了大量傳統芬頓技術(shù)的瓶頸，對高級氧化技術(shù)的創(chuàng )新和研究有著(zhù)重要的指導作用。相比于傳統芬頓氧化技術(shù),項目設計構筑的一系列新型pH-tolerant類(lèi)芬頓催化纖維，這些催化纖維具有良好的重復使用性能，避免了鐵淤泥的產(chǎn)生，從而大幅降低了處理成本，減小了二次污染，而且大大拓寬了的芬頓催化劑的使用范圍，使芬頓催化劑可以在中性甚至是堿性條件下高效催化處理有機污染物。該催化纖維可直接用于印染廢水處理，也根據實(shí)際需求，與現有的膜處理技術(shù)、生物技術(shù)配合使用。
據了解，姚玉元主持的這項圍繞活性碳催化纖維開(kāi)展了一系列的應用基礎研究工作，不僅賦予了纖維材料環(huán)境催化的新內涵，促進(jìn)了纖維材料學(xué)科與催化科學(xué)學(xué)科、環(huán)境科學(xué)學(xué)科的交叉融合，更是在國際上率先提出了活性碳催化纖維用于降解染料的新思想，引起了國內外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
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