纳米零价铁(nZVI)因其比表面积大、还原活性高而常被用来去除重金属污染物铬(VI)。然而，去除痕量重金属的效果似乎不大，并且对环境 pH 值敏感。
近日， 中国科学院合肥物质科学研究院吴正彦研究员和张佳研究员团队 提出了解决方案。根据发表在 《化学工程杂志》上的论文，他们成功设计了结合电偶反应和纳米限域效应的铁基纳米复合材料。
“这是一个重要的进展，”吴教授说，“这种材料能够很好地去除酸性或碱性水中的痕量Cr(VI)，这可以为我们在棘手的条件下清除重金属污染提供一种新方法。” ”。
他们上面提到的神奇纳米材料是铁铜原电池(CnZVI/Cu)。它由带有纳米裂纹的 nZVI 和 Cu 纳米团簇组成。利用原电池反应加速电子转移并通过纳米限域效应调节反应环境，可以有效去除酸/碱水中的痕量Cr(VI)。
研究小组进一步分析了制备的CnZVI/Cu复合材料，并研究了其在不同pH范围内对痕量Cr(VI)的还原率和修复性能。基于理论计算研究了纳米裂纹中的平均pH值和碱性溶液中质子极限的空间异质性。事实证明，纳米限域效应可以帮助碱性条件下的原电池反应有效修复Cr(VI)。此外，Cr的二次释放和生物安全实验表明CnZVI/Cu既具有环境稳定性又具有生物安全性。
研究小组表示，这种创新的纳米材料在有效去除不同 pH 值废水中的铬 (VI) 方面显示出巨大的前景，表明在重金属污染修复方面具有广泛的实际应用潜力
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