电离子通过元素硫促进零价值铁的硫化:机制和脱应用
Shichao Cai1, Zhenyu Cao2, Liwei Yang2
1College of Environment, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China; Institute of Environmental Processes and Pollution control, and School of Environment and Civil Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, China.
离子溶液通过脱铁表面,加速反应性硫化微尺度零价值铁 (S-mZVI) 的形成. 化 (MgCl2) 证明是最有效的,增强了S-mZVI减少能力,用于环境修复.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
背景情况:
- 微尺度零价值铁 (mZVI) 与元素硫 (S0) 反应形成硫化mZVI (S-mZVI),增强修复的反应性.
- 在mZVI上的一层被动化层本质上阻碍了这种硫化过程.
研究的目的:
- 为了研究离子溶液对加速mZVI硫化通过S0.0的作用.
- 为了确定增强mZVI表面脱的特定.
- 评估介硫化对S-mZVI在污染物修复中的性能的影响.
主要方法:
- mZVI与各种离子溶液中的S0发生反应 (甲化物:Mg2+,Ca2+,K+,Na+,Fe2+).
- 使用扫描电子显微镜与能量分散式X射线光谱 (SEM-EDX) 和X射线吸收近边缘结构 (XANES) 进行表面表征.
- 探头反应试验 (四化物脱) 和开通电路电位 (EOCP) 测量.
主要成果:
- 所有测试的离子溶液都加速了mZVI硫化,在S-mZVI表面形成FeS物种.
- 电离子通过促进质子释放和局部酸化来脱化mZVI.
- 离子 (Mg2+) 是促进硫化最有效的离子.
- 在MgCl2溶液中合成的S-mZVI显示,在三乙烯脱过程中抑制了cis-1,2-dichloroethylene的形成.
- 合成的S-mZVI表现出高的降解能力.
结论:
- 离子溶液,特别是Mg2+,通过克服被动化层,有效地加速mZVI硫化.
- 这种以阴离子驱动的过程提高了S-mZVI在环境修复应用中的反应性.
- 这些发现支持在现场容易硫化mZVI,使用富含阴离子的天然水进行可持续的现场清洁.
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