纳米铁系材料处理氯酚类污染物的机理研究

氯酚类物质具有难生物降解性、生物累积性和"三致"效应，其有效处理已成为环境科学与工程界众所关注的热点问题之一。纳米铁系材料具有及其特殊的界面、物理与化学性质，用于处理氯酚类污染物具有广阔的应用前景。研究纳米铁处理氯酚的作用机制将为纳米铁技术的有效应用提供理论基础，同时也为研究复杂的持久性氯代有机物与纳米铁的作用机制提供重要的突破点。目前关于纳米铁处理氯代有机物的机理研究主要集中在纳米铁的还原脱氯机制上，缺乏对反应体系的动态综合考虑。本项目以几种有代表性的氯酚类物质为处理对象，以纳米铁系材料为原料，在考察纳米铁自身作用的同时，考察其产物纳米铁氧化物在体系中的作用，利用多种表面分析技术及现代仪器分析技术在分子/原子微观尺度上，解析体系中各物质间的相互作用关系，以补充目前纳米铁的还原脱氯机制，形成完善的纳米铁-氯酚作用机理的理论体系，为纳米铁技术在水污染修复领域的应用提供理论基础和技术指导。

氯酚类物质具有难生物降解性、生物累积性和“三致”效应，其有效处理已成为环境科学与工程界众所关注的热点问题之一。因其特殊的界面、物理与化学性质，纳米铁在污染治理与修复领域中具有广阔的应用前景。研究纳米铁处理氯酚的作用机制将为纳米铁技术的有效应用提供理论基础，同时也为研究复杂的持久性氯代有机物与纳米铁的作用机制提供重要的突破点。目前关于纳米铁处理氯代有机物的机理研究主要集中在纳米铁的还原脱氯机制上，缺乏对反应体系的动态综合考虑。本项目以几种有代表性的氯酚类物质为处理对象，以纳米铁系材料为原料，综合利用多种表面分析技术及现代仪器分析技术，在考察纳米铁自身作用的同时，考察了其产物纳米铁氧化物在体系中的作用，从分子/原子微观尺度解析了体系中各物质间的相互作用关系，深入探究了纳米铁的还原脱氯机制和纳米铁氧化物的氧化脱氯机制；在此基础上考察了其他纳米铁系材料包括纳米Ni/Fe双金属、活性炭负载纳米铁、碳纳米管负载纳米铁体系处理氯酚的作用机制，综合形成了完整的纳米铁系材料-氯酚作用机制的理论体系。