文献速递 | 井冈山大学肖小雨课题组CEJ：生物炭负载和硫化协同影响纳米零价铁对磺胺甲恶唑的反应性

本研究系统探究了生物炭负载和硫化单独及协同改性对纳米零价铁（NZVI）理化性质及对磺胺甲恶唑（SMX）反应性的影响。背景：纳米零价铁广泛用于污染物去除，但易团聚、氧化，限制其应用；生物炭负载和硫化是两种常用改性方法，但其相对重要性及协同效应尚不明确。研究目的：制备系列材料（包括生物炭、NZVI、一步/两步硫化NZVI、生物炭负载NZVI及其硫化改性材料），表征其晶体结构、比表面积、疏水性、铁价态、腐蚀电位等理化性质，评估对SMX的降解动力学，并通过相关性分析和偏最小二乘建模明确关键影响因子，最后深入阐释最优材料（生物炭负载两步硫化NZVI）的降解机理、影响因素和稳定性。结论：生物炭负载和硫化均可改善NZVI的晶面间距（0.2026~0.2045 nm）、比表面积（13.03~100.76 m²/g）、疏水性（29.7~115.3°）、还原态铁含量（30.73~69.27%）、腐蚀电位（−0.450~−0.850 V）及SMX准一级动力学常数（0.00036~0.058 min⁻¹），效果排序为：生物炭负载+硫化 > 生物炭负载 > 硫化。Sn²⁻含量、腐蚀电位、水接触角和比表面积是影响反应性的关键理化性质。该研究为合理设计定制化改性NZVI提供了理论依据。