硫化铁铜双金属复合材料的制备及除铬机制
来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：
作者：屈敏,王源,陈辉霞,王兴润,徐红彬
单位：中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所), 北京 100190,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室, 中国科学院过程工程研究所, 北京 100190,中国科学院大学化学工程学院, 北京 100049,中国科学院绿色过程制造创新研究院, 北京 100190,中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所), 北京 100190,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室, 中国科学院过程工程研究所, 北京 100190,中国科学院绿色过程制造创新研究院, 北京 100190,中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所), 北京 100190,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室, 中国科学院过程工程研究所, 北京 100190,中国科学院绿色过程制造创新研究院, 北京 100190,中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室, 北京 100012,中国科学院绿色过程与工程重点实验室(中国科学院过程工程研究所), 北京 100190,湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室, 中国科学院过程工程研究所, 北京 100190,中国科学院大学化学工程学院, 北京 100049,中国科学院绿色过程制造创新研究院, 北京 100190
摘要：以零价铁为原料，利用液相置换法制备铁铜双金属（Fe-Cu），对其硫化改性后，得到一种除铬效率更高的硫化铁铜双金属铁基复合材料（S-Fe-Cu）.探讨了Cu/Fe质量比、S/Fe摩尔比、pH值和氯离子对S-Fe-Cu去除水体中Cr（Ⅵ）效果的影响.采用扫描电子显微镜与能谱分析仪（SEM-EDX）、比表面积分析仪（BET）和X射线电子能谱（XPS）等表征手段分析了S-Fe-Cu的表面结构及元素组成，并研究了其除铬机制.结果表明，S-Fe-Cu表面成功负载上了FeSx，理论最佳S/Fe摩尔比为0.056，理论最佳Cu/Fe质量比为0.025.与Fe-Cu相比，S-Fe-Cu的比表面积增大了2.1倍，pH为5时除铬效率提高了6.1倍；pH值增大，S-Fe-Cu除铬效果下降，但其碱性条件下的除铬效果仍是Fe-Cu的两倍.氯离子能够促进材料在反应过程中Fe（Ⅱ）的释放，分析认为氯离子能够渗透表面钝化层，使钝化层产生缺陷，从而促进零价铁的直接氧化，提高S-Fe-Cu除铬性能.XPS与EDX表面元素分析表明，材料除铬机制主要包含还原、吸附或共沉淀.
关键词：硫化,铁铜双金属,铁基材料,六价铬,除铬机制,
