青島能源所利用廢棄玉米秸稈制備出高效除磷器件

　　【儀表網 儀表研發】污水處理是生態文明建設的重要一環，目前市面上除磷的方法有很多，比如化學沉淀法、電解法、微生物法、水生物法、物理吸附法、土壤處理法和膜技術處理法等，但你見過用廢棄玉米秸稈除磷的嗎？最近科學家開發出了這么一個寶貝。
 

　　金屬有機框架(MOFs)材料具有比表面積高、密度低、易于調控修飾等優點，在污染物吸附領域頗具應用潛質。然而，合成的MOFs通常是納米/微米級的粉末，在實際應用中需要通過添加膠黏劑或壓片等手段成型，這一過程會導致孔道減少、傳質受阻，大幅降低MOFs的效率。如何在保持MOFs固有特性的前提下，將MOFs塑造成面向應用的整體材料仍具挑戰。
 

　　為了解決以上問題，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員王光輝帶領的多孔催化材料研究組以廢棄玉米秸稈為載體，開發了一種用于連續流水體除磷的新型MOFs器件。相關研究成果發表在《化學工程》(Chemical Engineering Journal)上。
 

　　該研究團隊利用溶劑熱法，在玉米秸稈的細胞壁表面均勻生長了一層UiO-66 MOFs膜，制備出UiO-66/MS材料，并將其組裝成過濾器件。玉米秸稈獨特的生物結構提供了發達的傳質通道，UiO-66的單層膜形態促進了吸附位點的暴露，使UiO-66的本征磷酸鹽吸附性能得以充分發揮。在連續流實驗中(通量300 L·m-2·h-1)，UiO-66/MS器件可將初始P濃度為3 ppm的磷污染水體修復至我國一級污水排放標準的要求范圍內。同時，該研究為廢棄玉米秸稈的增值利用提供了新途徑。
 

　　研究工作得到國家自然科學基金、山東省自然科學基金、中國博士后科學基金等的支持。