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许春华教授课题组在硫化零价铁异相界面调控方面取得新进展

作者: 来源: 日期:2023-11-17 人气:

近日,环境科学与工程学院许春华教授课题组在硫化零价铁异相界面调控领域取得了系列新进展,研究结果在环境领域著名期刊Environmental Science & Technology和Water Research上发表。皇冠最新官网为第一作者单位和通讯作者单位,许春华教授为论文通讯作者,论文第一作者分别为学院2020级博士研究生张越和2021级硕士研究生瞿冠军。成果聚焦于ZVI与FeSx化学键合对硫化零价铁(SZVI)电子传递能力的影响,以及SZVI制备过程中ZVI与FeSx异相界面连接机制。

硫化物修饰零价铁(SZVI)能够增强ZVI去除污染物的能力,构建ZVI与FeSx两相的界面连接是制备SZVI的关键。液相沉淀法制备SZVI过程中ZVI与FeSx的化学连接机制尚不清晰。基于此,课题组剖析SZVI制备过程,重点研究“原位生长”和“物理包覆”两种方式制备SZVI的性能。该研究揭示在 ZVI 表面原位形成FeSx能够实现两相的化学连接从而实现高效硫化。该途径主要受Fe(II)产生和FeSx析出两个步骤控制,通过调节pH和S(-II)浓度来平衡两个步骤的速率,实现了制备过程中对SZVI的良好控制。

在SZVI制备体系中,共存的FeSx的原位生长和游离FeSx的物理包覆两个过程中,充分利用游离FeSx是优化设计SZVI的关键。基于此,在SZVI制备过程中引入粉末状活性炭(PAC),实现了对游离FeSx的充分利用及异质界面FeSx组装模式的优化,实现了PAC对游离FeSx的物理吸附和SZVI界面FeSx的化学组装,解决了以SZVI为处理介质的可渗透性反应墙阻塞板结等限制应用的问题。研究结果为面向环境应用的 SZVI精细设计提供了新的界面优化策略。

许春华教授课题组多年来致力于环境修复功能材料的研发,在铁基材料修复环境重金属、有机污染物方面取得较大进展。近年来在Environmental Science & Technology、Water Research、Chemical Engineering Journal、Journal of Hazardous Materialsn等期刊上发表SCI文章20余篇。研究工作得到了国家自然科学基金面上项目资助。

论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.3c02768

https://doi.org/10.1016/j.watres.2023.120860

【供稿单位:环境学院 作者:张越 瞿冠军】

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