溶解性有机质协同针铁矿光催化还原Cr(Ⅵ)的行为与机理研究

在上覆水体中,太阳光驱动下溶解性有机质与矿物之间的相互作用对污染物迁移转化行为的影响及其机制尚未引起足够的重视。本文以富里酸和针铁矿分别作为溶解性有机质和半导体矿物的代表,建立实验室光催化体系,系统探究了富里酸影响针铁矿光催化还原六价铬[Cr(Ⅵ)]的行为和机理。结果表明,与光照-针铁矿体系相比,光照-针铁矿-富里酸体系对Cr(Ⅵ)的去除率由19.8%提高至68.7%,故富里酸显著提高了针铁矿光催化还原Cr(Ⅵ)的能力,增强机制主要归结于富里酸提高了针铁矿产生光生电子的能力。此外,被还原的部分Cr(Ⅲ)与针铁矿表面羟基结合形成稳定的CrO(OH),并固定在针铁矿表面。这一成果可为半导体矿物在酸性矿山废水治理中的应用提供理论依据。