水体富营养化是全球性的重大环境问题，而磷是水体富营养化的关键因子。向富营养化水体投加锁磷剂是一种简单可行的内源控磷方式。目前常用的锁磷剂以镧改性膨润土为主，实际应用时面临锁磷容量偏低、易受共存藻类和有机质影响等挑战。课题组前期实验室工作中研发的新型复合纳米锁磷剂（LMP）相比现有商业锁磷剂展现出更强的固磷能力，且可实现同步除藻降浊，研究成果发表于ACS ES&T Engineering (2021, 1, 1565)、Science of the Total Environment (2024, 932, 172878)，其中ACS ES&T Engineering论文并被主题专刊“Advancing Materials for Environmental Remediation and Human Health Protection”亮点报道 (https://doi.org/10.1021/acsestengg.4c00136)。
近期，在国家重点研发计划“纳米前沿”专项“毫纳结构复合除磷材料的研制及其深度水处理过程与应用”项目（2022YFA1205600）支持下，课题组在复合纳米锁磷剂（LMP）的规模化量产方面取得新进展。为满足地表水处理工程应用需求，课题组在前期材料公斤级生产和初步现场技术验证的工作基础上，发明了“共沉淀-层间限域-原位活性位点构筑”技术（ZL202010923916.X, 202210600038.7），并与中国稀土集团旗下相关公司合作研发了工业化生产工艺，成功实现了材料的吨级量产(图1)；经初步验证，工业化材料的结构性能与小试及中试材料相当。后续课题组将围绕富营养化河道原位修复等方向开展工程应用示范研究。
图1 吨级量产现场照片