铁基金属玻璃有望成为治污神器

南京，11月12日(记者张晔)——它看起来像一块普通的家用锡纸，但它能有效去除污水中的有机物和重金属。最近，澳大利亚迪厅大学的张来昌教授的团队发现了一种铁基金属玻璃，它为染料工业和采矿业废水的处理带来了无限的可能性。研究结果发表在最新一期的国际期刊《先进材料》上。

非晶材料(金属玻璃)是一种主要由金属元素组成的固体材料。非晶材料通常通过快速冷却熔融合金获得，这最大程度地保留了液态金属的结构，并使其具有许多优异的性能。然而，并非所有材料都能从快速冷却的熔融合金中获得完全非晶结构。如何有效利用部分结晶非晶材料已经成为一个新的课题。

张来昌的团队发现，在过氧化氢和完全结晶的铁基材料的共同作用下，亚甲基蓝染料可以迅速降解。他们通过高温热处理重新排列了金属玻璃的原始无序结构，从而获得了含有多相金属间化合物的晶体材料。在热处理过程中，随着温度的升高，形成的晶粒将继续增加，这为电子在晶粒内的快速转移提供了便利的通道。此外，由于多相金属间化合物的明显电势差，在材料内部容易形成许多微小的初级电池，从而导致电子在反应过程中自发转移。在污水处理中，快速电子转移可以有效地将污染物转化为无害物质，如水、二氧化碳、无机小分子等。换句话说，电子转移越快，净化效率越高。

实验结果表明，铁基金属材料去除重金属、染料等有机物的速度快于现有技术。据统计，用这种新材料处理一吨污水的成本只有15美元左右。更重要的是，块状条的形式更有利于实际应用，循环次数可达5次以上，具有可观的经济效益。