南京土壤所在含铁黏土介导污染物降解机制方面取得进展

       天然含铁黏土矿物作为土壤环境的重要组成部分,其氧化还原特性对有机污染物的迁移转化过程有重要的影响。目前关于天然含铁黏土介导羟基自由基(·OH)的产生及对污染物转化影响的研究报道相对较少。

       中科院南京土壤研究所高娟研究员团队发现含铁黏土和多酚(土壤中普遍存在的溶解性有机质)的相互作用可以产生晶格Fe(II)和半醌自由基(SQ˙ˉ),进而促进过氧化氢(H2O2)分解产生·OH降解污染物。多酚的不同结构和官能团会影响相互作用过程,进而影响·OH的产生量和污染物的降解。相关研究结果近期发表在Journal of Hazardous Materials上。

       研究团队进一步还发现还原态含铁黏土(Red-NAu-2)可以在微氧的环境中介导O2产生·OH降解污染物。电子传递的动力学过程分为初始快速和后续缓慢反应两个过程。通过光谱表征,反应初始阶段八面体中的Fe(II)Fe(II) Fe(II)-OH构型被快速氧化,形成的Fe(II)Fe(II)-OH构型被缓慢氧化。最后我们对Red-NAu-2结构内的电子传导过程和·OH的产生机理进行了探讨。相关结果近期于Chemical Engineering Journal上发表。

       以上研究得到了国家重点基础研究发展计划、国家重点研发计划纳米专项、国家自然科学基金面上项目、中国科学院科研装备研制项目的资助。

含铁黏土促进多酚/H2O2体系产生·OH


还原态含铁黏土介导氧气产生·OH

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