Journal of Hazardous Materials论文接收

发布时间:2019-01-30浏览次数:11

    由杨喆、马笑文、单超博士为主要作者完成的论文“Activation of zero-valent iron through ball-milling synthesis of hybrid Fe0/Fe3O4/FeCl2 microcomposite for enhanced nitrobenzene reduction”近日被Journal of Hazardous Materials接收。

    本课题组前期针对零价铁净水效率受限于表面钝化问题,开发了H2O2/HCl快速预腐蚀活化零价铁的方法,构成以零价铁、四氧化三铁、亚铁为主要活性成分的悬浊液态铁基复合试剂,探究了其还原去除硒酸盐、硝酸盐、硝基苯等污染物的特性与机理。因悬浊液态试剂不便于储存和运输,有必要发展固态高效铁基复合试剂以满足不同场合下的应用需求。容易想到的一种方法是将三种主要活性成分进行复配,但结果表明三者的简单复配直接投入水中应用的性能不佳,主要可归因于活性成分之间缺乏界面作用力,跨界面传质和电子传递较为困难。本研究发展了通过清洁快速的机械球磨过程将主要活性成分制备为高效铁基复合净水材料的方法,以还原硝基苯为例,球磨复合材料的去除率比原始零价铁提高30倍,并优于悬浊液态预腐蚀体系;同时,球磨复合材料作为固体,相比于悬浊液态预腐蚀体系更利于储存和运输。结合SEM-EDS、飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)等方法对球磨复合材料表征表明球磨复合材料约3.3微米厚的外壳镶嵌有更细小的Fe3O4/FeCl2颗粒,通过预处理实验证明该特殊结构的外壳在还原硝基苯过程中发挥重要作用;同时,球磨过程提供的颗粒间压实作用有利于后续应用时污染物还原过程中跨界面的传质和电子传递。本研究可为发展清洁制备的高效零价铁基复合净水材料提供参考。