破解水处理吸附剂“回收难、再生贵”瓶颈

本报讯（通讯员朱琳记者葛思佳）

日前，新利18彩票研究团队成功研发了一种钙钛矿型铁磁吸附剂，可实现对天然水体中腐殖酸（HA）的高效去除与绿色再生，有望改变传统水处理吸附剂能耗高、回收难、寿命短的技术瓶颈。相关研究成果发表在国际期刊《自然·通讯》上，邢卫红研究员、仲兆祥研究员和刘泽贤教授为共同通信作者。腐殖酸是天然有机物的主要成分，其本身无害，但在水氯化消毒过程中，会反应形成三卤甲烷、卤乙酸等致癌消毒副产物，对水生生物和人体健康构成严重威胁。“因此，在消毒工序之前，必须将腐殖酸有效去除。”刘泽贤介绍。目前，吸附法因其操作简便、成本较低，是应用最广泛的技术。然而，传统吸附剂（如活性炭）存在三大致命缺陷：吸附容量有限，需频繁更换；再生过程需要高温煅烧，能耗极高；回收困难，难以快速从水中分离。针对这一行业痛点，新利18彩票科研团队将目光投向了结构可塑性极强的钙钛矿材料。研究团队在钙钛矿的晶体骨架中，同时精准掺入钛（Ti）和钴（Co）两种金属元素，实现“双掺杂”。“这并非简单混合，而是通过精密设计，让两种元素产生‘一加一大于二’的协同效应。”仲兆祥强调。据介绍，这种巧妙的“双掺杂”设计，极大地提升了材料的“吸附力”。改性后的材料比表面积更大、表面更亲水，能像超级海绵一样快速“抓住”水中的腐殖酸分子。实验显示，其最大吸附容量达每克381毫克，远超传统活性炭。同时，掺杂引入的钴和钛，形成了高效的催化位点。“当吸附剂‘吸饱’污染物后，无需高温煅烧，只需加入微量双氧水，就能在常温常压下通过芬顿反应将污染物催化降解，使吸附剂获得‘新生’，再生能耗与成本骤降。”刘泽贤介绍，该策略还能使材料带有强铁磁性，处理完污水后，仅用一块普通磁铁就能将其快速、彻底地从水中分离出来，解决了回收难题。

在稳定性方面，实验证明，该吸附剂在连续运行超过280小时后，仍保持稳定的高性能和完整的结构，避免了传统材料性能快速衰减的弊端。

目前，这项研究已完成实验室原理验证，有望应用于饮用水安全保障，并在工业废水深度处理、应急供水等领域具有广阔前景。

2026年4月3日《江苏科技报》第A06版：https://jskjb.skzb.org.cn/xpaper/appnews/147685/161998/183653-1.shtml