2-吡啶酸改性零价铁

除铬速率17倍

通过表面电子结构调整，突破零价铁氧化层对电子转移的限制，实现对六价铬的高效还原去除。

吕刚 · 陈建秋 · Song, Yaqin

Journal of Hazardous Materials 2024

具体参数

表面Fe(0)含量

{'zh': '6.3', 'en': '6.3'} %

表面Fe(II)含量

{'zh': '72.9', 'en': '72.9'} %

Cr(VI)去除速率常数

{'zh': '17', 'en': '17'} ×

Cr(VI)吸附容量

{'zh': '13', 'en': '13'} ×

Cr(VI)转化率

{'zh': '100', 'en': '100'} %

Cr(VI)吸附能

{'zh': '-5.119', 'en': '-5.119'} eV

技术优势

电子转移显著增强

表面电子富集基团促进电子从Fe(0)核转移到表面，使表面Fe(0)和Fe(II)含量分别从1.1%提高到6.3%和从60.2%提高到72.9%，从而更有效地还原Cr(VI)。

去除速率大幅提升

反应速率常数是ZVIbm的17倍，吸附容量是13倍，Cr(VI)转化率达到100%，大幅缩短处理时间。

宽pH适应

在pH 3-10范围内均表现优异，并能抵抗不同共存离子的干扰，适用于复杂水体环境。

成本低环境友好

使用廉价小分子有机酸改性，成本低，环境风险小，适合大规模应用。

应用场景

• 重金属废水处理：高效还原去除电镀、制革等废水中的Cr(VI)，无需复杂预处理。
• 土壤重金属修复：可注入或混合到污染土壤中，将Cr(VI)还原为低毒的Cr(III)并固定。
• 饮用水净化：在宽pH范围内有效去除微量Cr(VI)，满足饮用水安全标准。