铁基金属玻璃因其独特的无序原子结构，在能源、催化及环境治理领域展现出巨大潜力。近日，澳大利亚埃迪斯科文大学张来昌教授团队发现，一种经过热处理的铁基金属玻璃材料能够高效去除污水中的有机染料及重金属离子，相关成果发表于《先进材料》（Advanced Materials）。
金属玻璃又称非晶合金，通常通过快速冷却熔融合金制备，其原子排列呈长程无序状态，因而具有高强度、高弹性及优异的耐腐蚀性。但传统非晶材料在使用中往往面临晶化问题，而张来昌团队却将这一“缺陷”转化为优势。他们通过高温热处理使铁基非晶合金部分晶化，形成由多相金属间化合物组成的复合材料。不同物相之间存在明显的电势差，在液相中自发形成大量微原电池，促使电子在材料内部、界面与溶液中快速转移。这种电子转移过程能够激活双氧水产生高活性自由基，从而将亚甲基蓝等有机染料彻底矿化为水、二氧化碳和无机小分子，同时还能还原并固定重金属离子。
实验数据显示，该材料对染料的降解速率是传统铁基材料的数倍，且处理每吨污水的成本仅约15美元。更重要的是，条带状材料便于回收和循环使用，经过5次以上重复利用仍保持较高活性，具备良好的工业应用前景。当前，工业废水中的有机染料和重金属是环境治理的难点，现有技术如吸附、膜分离等往往存在成本高、二次污染或再生困难等问题。铁基金属玻璃材料为实现高效、低成本、可持续的水处理提供了新思路。
不过，该材料的大规模制备工艺、长期稳定性以及实际废水成分的复杂性仍需进一步研究。未来，通过成分优化和结构调控，有望进一步提升其催化性能，推动其从实验室走向实际工程应用。