21 世紀(jì)，全球工業(yè)生產(chǎn)進行過程中向環(huán)境排放大量污染物，環(huán)保已經(jīng)成為全人類最重要的課題。印染廢水中的染料等有機污染物，具有色度高、成分復(fù)雜等特點，目前常用生物法處理，但許多染料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，毒性大，難以生物降解，利用高級氧化法降解染料等有機污染物是當(dāng)前研究的熱點。

纖維材料作為一種細(xì)長型的材料，與環(huán)境的關(guān)系十分密切，浙江理工大學(xué)承擔(dān)的“紡織之光”應(yīng)用基礎(chǔ)研究項目“環(huán)境催化纖維降解染料的基礎(chǔ)研究”提出纖維與環(huán)境的關(guān)系包含三個層面的內(nèi)涵：纖維制造和加工過程中少耗資源、少耗能源、少污染環(huán)境；纖維及其制品服役時對人體安全，廢棄后對地球應(yīng)較小負(fù)荷；纖維主動地治理環(huán)境污染。前兩個層面是被動保護環(huán)境，后一個層面則是主動治理環(huán)境。

事實上，纖維在主動地治理環(huán)境方面已經(jīng)發(fā)揮著重要作用，如治理水污染的中空纖維膜和離子交換纖維等、治理大氣污染的耐高溫纖維過濾材料、電磁波屏蔽纖維和織物、吸聲和隔音纖維材料、固沙植被保濕纖維材料、石棉替代纖維等。浙江理工關(guān)注到纖維的染色過程實際上就是纖維對染料的高度選擇性吸附固著過程，即在各種有機、無機物存在下，纖維憑借與染料分子較好的親和性使其從溶液中快速轉(zhuǎn)移到纖維上的過程。纖維的染色過程不僅包括染料分子從溶液到纖維表面的吸附過程，也包括染料分子由纖維表面向纖維內(nèi)部的擴散過程。

纖維在染色加工過程中產(chǎn)生了大量的印染廢水，浙江理工大學(xué)逆向思維，用纖維降解染料?；诖?，項目設(shè)想在纖維上負(fù)載合適的催化劑，利用纖維對染料的親和性將印染廢水中的染料吸附富集到纖維內(nèi)部然后在纖維介質(zhì)中進行催化降解，即選擇性地消除染料，可以聯(lián)合生物處理法進一步處理其它有機、無機物。

該項目設(shè)計制備了纖維素纖維基環(huán)境催化纖維、活性碳纖維基環(huán)境催化纖維和碳纖維基環(huán)境催化纖維等三類新型環(huán)境催化纖維，研究環(huán)境催化纖維在氧化劑、可見光和電場驅(qū)動下催化降解染料廢水，在技術(shù)上解決了四個重要問題：利用纖維素纖維、活性碳纖維和碳纖維作為載體，以新的鍵合方式與金屬酞菁催化劑結(jié)合，提高了環(huán)境催化纖維的穩(wěn)定性，可長時間循環(huán)使用；在環(huán)境催化纖維中引入新的助催化基團，大大提高環(huán)境催化纖維的催化活性；制得環(huán)境催化纖維環(huán)境適應(yīng)能力大大改善，能在大量表面活性劑和助劑存在下，快速降解多種結(jié)構(gòu)類型的染料；拓寬了催化反應(yīng)的PH 適用范圍，將前期研究中PH為酸性的反應(yīng)條件拓寬至中性和堿性，可用于降解活性染料的染色廢水。

上述問題的解決，有效提升了環(huán)境催化纖維在實際印染廢水處理中的應(yīng)用潛力，對后研究中進一步提高環(huán)境催化纖維的催化能力和催化反應(yīng)器的設(shè)計打下基礎(chǔ)，有利于早日設(shè)計出可應(yīng)用于實際印染廢水處理的裝置，在解決工程技術(shù)難題后，可用于染色廢水的中水回用，也可與生物法聯(lián)合進行印染廢水處理。

2015年3月17日，該項目在杭州通過了由中國紡織工業(yè)聯(lián)合會組織的專家驗收。驗收意見認(rèn)為，該項目設(shè)計合成了三類金屬酞菁催化劑，選擇適當(dāng)?shù)睦w維載體，采用化學(xué)接枝、紡絲添加和表面負(fù)載等三種方法制備了催化纖維，探討了所制備催化纖維的六種催化機理，發(fā)現(xiàn)了纖維載體的多種作用機制。該項目研究成果為復(fù)雜體系中運用高級氧化法提供了新思路，對催化功能性纖維材料的發(fā)展及應(yīng)用具有重要意義。