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城市建设学院本科生在环境科学领域TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》发表论文

发布者:王梦瑶发布时间:2020-10-18浏览次数:10

    武科大网讯  近期,我校城市建设学院本科生团队邵薇、詹慧、王铮、閤成成和李庆杰等人在城市建设学院谢世伟老师的指导下,研究了重金属络合物Cu(II)-EDTA在有氧/缺氧铁电絮凝体系中的去除机制,研究成果“Cu(II)-EDTA removal by a two-step Fe(0) electrocoagulation in near natural water: Sequent transformation and oxidation of EDTA complexes”发表在环境科学与生态领域TOP期刊《Journal of Hazardous Materials》上,团队负责人邵薇为第二作者,指导老师谢世伟为第一和通讯作者。

    研究发现土壤中的Cu-EDTA降解时间需十五年以上,重金属如CuNiCr 在人体类积累过量会导致中毒,也会影响动植物的生长。而EDTA作为难降解性有机物具有致癌、致畸、致突变的作用,短期内摄入过量,会产生明显的致毒作用,对人体健康和生态环境能造成巨大的危害。铁电絮凝利用常见的铸铁或钢铁材料作为阳极进行电解反应,是一种简单易得、廉价有效的水处理技术,但对EDTA络合的重金属污染物去除效率较低,作用机制也不明晰。

    本研究利用铁阳极进行两步电絮凝,有效地去除了近天然水中的Cu(II)-EDTA,包括Cu(II)-EDTA在缺氧电絮凝中主要由结构性Fe(II)诱导转化为Fe(III)-EDTA,在有氧电絮凝中进一步降解。淬灭实验和电子自旋共振证实,Fe(III)-EDTA的降解主要是由于氧活化机制,涉及O2?-和羟基自由基(?OH)的生成。此外,Fe(II)氧化过程中产生的O2?-Fe(III)/Fe(II)-EDTA的转化起了主导作用,而不是电化学还原。通过LC-Q-TOF鉴定了Fe(III)-EDTA降解过程中的6种中间体,表明N-C键的逐步断裂途径。该工作揭示的结果有助于了解铁电絮凝处理EDTA络合重金属污染水体过程中EDTA的贡献和去向。本研究的结果将对铁电絮凝技术在EDTA络合重金属废水的应用提供新的理论依据,并为新技术的开发提供思路。

    我校城市建设学院是该论文的唯一完成单位,研究工作得到国家自然科学基金和湖北省省级大学生创新创业项目的支持。


    论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304389420304623


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