[口头报告]含铁矿物材料的微结构及其类芬顿降解污染物性能的构效关系研究

含铁矿物材料的微结构及其类芬顿降解污染物性能的构效关系研究
编号：2889 稿件编号：3190 访问权限：私有 更新：2023-04-12 17:29:55 浏览：177次 口头报告

报告开始：2023年05月07日 09:00 （Asia/Shanghai）

报告时间：15min

所在会议：[5B] 5B、环境科学 » [5B-2] 5B-2 环境科学

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摘要
含铁矿物材料因其含量丰富、绿色无毒、磁性可回收等特性在高级氧化领域受到广泛关注。含铁矿物材料在可见光-类芬顿反应体系中可实现Fe2+/Fe3+的快速循环，生成大量强氧化性活性氧物种高效降解难降解有机污染物。然而，含铁矿物材料的微结构与其可见光-类芬顿性能的构效关系尚不明确。为此，近年来，我们开展了系列工作，结合实验与理论计算，深入研究了赤铁矿（α-Fe2O3）、胶黄铁矿（Fe3S4）等含铁矿物材料在可见光-类芬顿体系降解水中污染物的性能与机理。结合表征实验和密度泛函理论（DFT）计算系统研究了可见光照射下赤铁矿活化过二硫酸盐（PDS）氧化降解水体有机污染物性能与机理，结果表明，PDS更倾向于吸附在赤铁矿的{001}晶面，有利于PDS的活化和自由基的生成。同时，赤铁矿{001}晶面的Fe(Ⅲ)更易被可见光还原，有利于催化剂表面的Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环。两者协同作用，实现了可见光照射下赤铁矿高效活化PDS降解水体有机污染物。此外我们还研究发现，胶黄铁矿/草酸/可见光芬顿体系呈现了远超磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和针铁矿（α-FeOOH）等体系的降解效率。相关研究表明，反尖晶石结构的胶黄铁矿中共同占据八面体位置的FeII和FeIII之间的d轨道相互重叠，不仅加快了表面光生电子的转移，同时还削弱了Fe-S键，促进了FeIII在胶黄铁矿表面的非溶解性解析，从而大大提高了胶黄铁矿/OA/光芬顿体系降解污染物的效率。此外，以上研究成果表明，含铁矿物材料用于可见光-类芬顿反应去除难降解有机污染物，且极具应用前景。
 
关键字
赤铁矿,胶黄铁矿,类芬顿
报告人
李源
武汉理工大学

稿件作者
李源 武汉理工大学
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