近期,在國家重大科學研究計劃納米專項項目“應用納米材料和技術去除飲用水中微污染物的基礎研究”的資助下,項目首席科學家劉錦淮課題組副研究員孔令濤等人經過不斷創新在飲用水氟污染去除的研究中取得了一系列重要突破。在理論研究的基礎上,研究團隊又經過攻堅克難成功研發出一種“天然礦物納米復合除氟劑飲用水除氟技術”,目前已在安徽省蒙城縣三義鎮等高氟地區建立了除氟工程(圖2),日處理高氟水量2400噸,出水水質達到國家生活飲用水標準(GB 5749-2006)。近期該納米除氟技術也順利通過了省科技廳組織的科技成果鑒定(圖3),專家一致認為該項技術已達到國際先進水平。
飲用水中氟污染嚴重威脅到人們的身體健康和生命安全,是水處理中最富挑戰性的問題之一,雖然目前已發展了很多除氟的技術和方法,但是氟污染問題依然未能得到有效的解決。據統計,我國至今仍有幾千萬人在飲用高氟水,因此,氟污染問題亟需解決。經過幾年的不懈努力,課題組研究人員在除氟材料的設計、除氟技術和除氟機理的研究中取得了多項突破性進展,成功地合成了超長羥基磷灰石納米線、海膽狀羥基磷灰石仿生納米材料、微納分級結構MgO/MgCO3、插層羥基草酸鋁、微納分級結構的納米微球、不同形貌的鈉釩石微米管以及水合氧化鐵納米球等材料(圖1),實現了對氟污染的高效深度去除,氟去除率達90%以上。同時還揭示了基于CO32- 、SO42-、NO3-、C2O42-等陰離子和表面-OH協同作用的除氟新機理,拓展了除氟的pH范圍(4~11)。相關成果已分別發表在Journal of Hazardous Materials 303 (2016) 119、Journal of Colloid and Interface Science, 446 (2015) 194、Chemical Engineering Journal DOI:10.1016/j.cej.2015.10.036、Journal of Colloid and Interface Science DOI: 10.1016/j.jcis.2015.10.045、Applied Surface Science 357 (2015) 1080、RSC Advanced, 5 (2015) 84389、Research on Chemical Intermediates DOI: 10.1007/s11164-015-2293-x 以及Chemical Engineering Journal 271 (2015) 240等環境類期刊中。
![](http://www.cas.cn/syky/201511/W020151112332412148274.jpg)
圖1 幾種納米除氟材料
![](http://www.cas.cn/syky/201511/W020151112332412152356.jpg)
圖2 安徽省蒙城縣三義鎮利民水廠納米飲用水除氟工程