变速球磨构建Al/C复合材料界面工程用于高效过硫酸盐活化

本研究发现，通过创新的变速球磨（shift-speed ball milling）技术可成功制备石墨改性零价铝复合材料（Gr@ZVAlssbm）。该材料通过两阶段球磨工艺：（i）高速球磨破除ZVAl表面钝化层；（ii）低速球磨实现石墨均匀分散并强化界面结合。此策略显著提升了材料对过硫酸盐（PS）的活化性能，对酚类污染物去除率高达99.64%，为高效水处理材料开发提供了新思路。

　　

Highlight

变速球磨策略成功制备出具有优异过硫酸盐（PS）活化能力的Gr@ZVAl^ssbm复合材料，可实现酚类污染物的高效降解。研究表明，两阶段球磨工艺对材料优化起着关键作用：（i）初始高速球磨有效去除了ZVAl的钝化氧化层，为石墨附着创造了活性表面；（ii）后续低速球磨确保了石墨的均匀沉积并增强了界面结合状态。这种独特的制备方法不仅促进了有机污染物在复合材料表面的富集，还优化了电子传递路径。实验结果表明，Gr@ZVAl^ssbm对0.1 mM苯酚的去除率高达99.64%，与传统ZVAl（仅32.52%）相比有显著提升。反应机理是ZVAl通过导电石墨快速传递电子，有效活化PS生成硫酸根自由基（SO₄^•?）和羟基自由基（^•OH），从而降解水中的苯酚。总之，本研究首次提出了一种通过变速球磨制备用于污染物降解的铝碳复合材料的新方法。

结论 (Conclusions)

变速球磨策略成功制备出具有优异过硫酸盐（PS）活化能力的Gr@ZVAl^ssbm复合材料，可用于高效降解苯酚。本研究表明，两阶段球磨工艺在材料优化中起着关键作用：（i）初始高速球磨有效去除了ZVAl的钝化氧化层，为石墨附着创造了活性表面；（ii）后续低速球磨确保了石墨的均匀沉积并增强了界面结合状态。