記者3月12日從哈爾濱工業大學獲悉，該校材料科學與工程學院教授姜思達團隊在廢棄金屬資源化利用領域取得突破。研究團隊以廢鋼為原料，成功制備出具有優異催化性能的亞穩無序合金纖維材料。這種材料不僅在有機污水處理中表現出極快的降解速度，還展現出良好的循環穩定性和電解水析氧性能。相關成果日前發表於國際學術期刊《先進材料》。

水資源污染是全球面臨的重大挑戰之一，在污水處理過程中，過硫酸鹽作為一種更安全、更穩定的強氧化劑，已逐步替代過氧化氫。但可有效活化過硫酸鹽的催化劑多依賴高純度原材料，成本高、制備方法復雜。

研究團隊另辟蹊徑，選用廢棄Q235鋼等常見工業廢鋼為原料，成功制備出具有不同微觀結構的鐵基合金纖維催化劑。通過調控微觀結構、引入殘余應力等，材料的催化性能得到顯著提升。其中，非晶態鐵硼（FeB）合金纖維催化劑在40秒內即可降解98%的有機污染物，每分鐘反應速率常數高達5.866，遠超傳統鐵鹽催化劑。

研究團隊還將該合金纖維催化劑分別應用於抗生素及苯類有機污染物的降解實驗中，其均可在300秒內將污染物降解完全，超越了大多數現有環保催化劑的性能，具有廣闊的工業應用前景。此外，以具有代表性的廢鋼鐵作為原料制備的大多數纖維材料催化劑，都表現出了優異催化活性，証實了利用廢鋼鐵制備高性能催化劑策略的普適性與可行性。

團隊還進一步優化材料成分，成功提升材料的循環穩定性，並開發出兼具污染物降解和電解水析氧反應功能的催化劑，展現出在清潔能源領域的應用潛力。“我們不僅實現了廢鐵的資源化利用，還賦予其‘雙功能’特性，既可用於污水處理，也可用於電解水制氫。”姜思達介紹，該材料制備工藝簡單，成本低廉，每克僅0.14元，工業化生產條件下日產量可達5噸，具備良好的產業化前景。