我國科研團隊利用廢棄玉米秸稈制備高效除磷器件

科技日報青島5月16日電 （記者王健高 通訊員劉佳）16日，記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所獲悉，該研究所王光輝研究員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金屬有機框架（MOFs）材料器件。相關研究發表在《化學工程雜志》上。

MOFs材料具有比表面積高、密度低、易于調控修飾等優點，在污染物吸附領域具有巨大的應用潛質。然而，合成的MOFs材料通常是納米/微米級粉末，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材料的效率。如何在保持MOFs材料固有特性的前提下，將其塑造成面向應用的整體材料仍具挑戰。

為了解決以上問題，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材料膜，制備了UiO-66/MS材料，并將其組裝成了過濾器件。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，UiO-66/MS器件可將初始濃度為3ppm（百萬分之三）的磷污染水體修復至中國一級污水排放標準的要求范圍內。同時，該研究也為廢棄玉米秸稈的增值利用提供了一種新途徑。