第八届青年地学论坛

纳米铁具有还原性强、比表面积大、无二次污染等优点，可迅速将Cr(VI)还原为低毒的Cr(III)，进而形成稳定的FeCr矿物，在Cr污染土壤和地下水修复中有着良好的应用前景。但是纳米铁易氧化钝化、选择性差、易团聚导致迁移性差等缺点，严重限制了其在实际工程中的应用。此外，传统方法制备纳米铁过程中常伴随环境污染物的生成，且纳米铁的生产成本高昂，这些缺点进一步限制了纳米铁材料的大规模应用。
以天然绿色植物提取物作为还原剂制备纳米铁材料的绿色合成方法，可以降低生产成本，减少生产过程对环境的负面作用，受到了广泛关注。但是绿色植物提取物的还原能力较弱，反应需要在高温下进行，由于水的热容比较大，导致绿色合成方法的实际能耗很高，而且Fe⁰含量很低，产物以纳米铁氧化物为主。
最近，我们开发了基于机械力化学法的绿色合成技术，以干燥脱水后的绿色植物组织和铁盐作为原料，施加机械力强化反应，制备得到纳米铁/生物质复合纳米材料。该方法属于无溶剂合成方法，制备的纳米铁材料中Fe⁰含量高，具有反应速度快、成本低廉、易于实现工业化放大等优点。由于Fe和绿色植物组织中的还原成分存在协同效应，用于还原降解Cr(VI)时，其Cr(VI)去除量远大于单纯的纳米铁。此外，由于绿色植物中还原性成分包裹在纳米铁表面，纳米铁/生物质复合纳米材料的稳定性非常好，在空气中存放半年以上，其Cr(VI)去除量及去除效率，没有明显变化。

纳米铁,机械力化学法,六价铬,绿色合成