硫化协同老化零价铁增效去除水中Cr(Ⅵ)的作用机制

为缓解零价铁(AZVI)的老化失活,考察了硫化对老化零价铁去除水中Cr(Ⅵ)性能的影响,并借助拉曼光谱、X射线光电子能谱(XPS)以及电化学等方法探究了硫化对老化零价铁除污增效的作用机制。以水中Cr(Ⅵ)为目标污染物,研究结果表明,AZVI在老化周期为0.5~1 d内反应速率从0.0024 min^(-1)降低至失活,而硫化的AZVI(AZVIS)在0.5~14 d内仍能维持高反应活性。基于结构表征技术手段以及相关性分析,明确了空间硫(S^(2-)/S_(2)^(2-))能够改善AZVI的电子转移能力以实现Cr(Ⅵ)的增效去除,解析了反应前后Fe和Cr的价态及含量变化,进一步揭示了表层Fe3O4耦合嵌层FeS/FeS2介导内核Fe0电子传递以实现AZVIS高效还原除污的反应机理。