近日,我院环境功能材料课题组2017级硕士研究生张荣荣在海洋生物质基碳纤维复合材料处理水中六价铬的研究领域取得了重要进展。相关成果以“In situ Synthesis of FeS/Carbon Fibers for the Effective Removal of Cr(VI) in Aqueous Solution”为题发表在国内期刊Frontiers of Environmental Science & Engineering(SCI二区,IF=3.883)。青岛大学为第一作者单位,张荣荣硕士为第一作者,我院崔育倩副教授和孙媛媛副教授为通讯联系人。该研究得到了国家自然科学基金(51672143, 51808303),山东省自然科学基金(ZR2019BEE027, ZR2018BEM002),山东省自然科学杰出青年基金(JQ201713)和泰山学者基金的资助
硫化亚铁(FeS)纳米颗粒廉价高效且环境友好,在去除污染物方面备受关注。然而,活性成分聚集、转化和损失的问题限制了其广泛应用。因此,本研究利用海洋生物质提取物卡拉胶所特有的含硫基团可稳定固载并均匀分散铁离子的特性,通过控制铁离子浓度,采用湿法纺丝技术制备出纤维凝胶,后经干燥、碳化和除碳后即得到FeS固载的碳纤维,与目前研究较多的先硫化后固载工艺相比,该制备过程绿色简单经济,得到的复合材料具有较好的结构特点,可实现对FeS颗粒的稳定固载。所得吸附剂对Cr(VI)的吸附速度快,吸附量大(81.6 mg/g)。去除机理主要包括FeS的还原、碳纤维的静电吸附以及Cr-Fe的络合作用。吸附符合伪二阶动力学方程和Langmuir等温模型,是以化学吸附为主的单层吸附。此外,共存离子影响、动态吸附和循环再生实验表明,FeS/碳纤维是一种有潜力的环境修复材料。
论文链接:https://doi.org/10.1007/s11783-020-1247-8