上海交大/华中师大张礼知/李浩团队Angew：机械力化学巯基乙酸钠修饰微米零价铁用于高效重金属去除

主要观点总结

本文介绍了上海交通大学环境科学与工程学院张礼知和李浩团队在《德国应用化学》上发表的一篇研究论文，该论文研究了机械力化学方法制备的双官能团巯基乙酸钠（TG）修饰的微米级零价铁（mZVI）在重金属去除方面的应用。论文详细讨论了改性mZVI增强和重金属反应的内在机制，并强调了该改性策略在拓展mZVI于环境领域应用方面的重要性。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

mZVI作为一种低成本的环境修复材料，能够同时实现重金属的还原、解毒和固定。然而，mZVI在去除重金属的过程中，其性能受到表面惰性氧化层的限制。

关键观点2: 研究目的

本研究通过机械力化学巯基乙酸钠（TG）修饰改变mZVI的硬度和弹性模量，以增强其对重金属的吸附和去除效率。

关键观点3: 研究方法

采用机械力化学方法制备了双官能团TG修饰的mZVI，并通过一系列实验验证了其性能。利用AFM、HRTEM等手段表征了材料结构，通过pDOS耦合COHP分析揭示了重金属与材料之间的相互作用机制。

关键观点4: 研究结果

TG me -mZVI展现出优异的电子转移和重金属吸附能力，实现了多种重金属的高效去除。特别是Ni II 的去除效果，其超高移除容量优于大多数报道的重金属去除材料。

关键观点5: 研究应用

利用塔流式反应器进行地下水Ni II 原位修复实验，证明了TG me -mZVI在实际水体修复中的潜力。其稳定运行超过10天，并符合中国地下水水质标准和国际水质标准。

关键观点6: 研究意义

本研究为高性能mZVI环境修复材料的制备提供了新的策略，为实际和可持续修复重金属污染水体提供了潜在的材料。

文章预览

第一作者：祖军宁 通讯作者：李浩 通讯单位：上海交通大学 论文DOI: 10.1002/anie.202415051 成果简介 近日，上海交通大学环境科学与工程学院张礼知/李浩团队在 德国应用化学《Angew. Chem. Int. Ed.》 上发表了题为“ Mechanochemical  Thioglycolate Modification of Microscale Zero-Valent Iron for Superior Heavy Metal Removal ”的研究论文。 该工作采用机械力化学方法制备了双官能团巯基乙酸钠 （HS-CH 2 COO – ，TG ） 修饰的mZVI。TG通过其具有拉电子效应的羧基（-COO – ）与mZVI惰性氧化层建立了稳固的共价键，加速了铁核电子的释放，并通过巯基（-SH）与重金属离子之间的金属（d）-硫（p）轨道杂化，显著增强了重金属在mZVI表面的吸附，从而实现了多种重金属（包括Ni II 、Cr VI 、Cd II 、Pb II 、Hg II 、Sb III 等）的去除和固定。论文详细 讨论了改性mZVI增强和重金属反应的内在机制， ………………………………