光催化还原与原位超稳定矿化作用将六价铬（CrVI）转化为PW12@ZnCr-LDH复合物，并将其应用于高效PET水解过程

《Industrial & Engineering Chemistry Research》：Photocatalytic Reduction and In Situ Superstable Mineralization of CrVI to PW12@ZnCr-LDH and Its Application for Efficient PET Glycolysis

高效去除水体重金属铬及资源化应用研究

　　

去除有毒、高溶解度且不可生物降解的六价铬（Cr^VI）一直是废水净化技术面临的主要挑战。本文采用了一种“原位”超稳定矿物化策略，实现了水中铬（包括Cr^VI和Cr^III）的完全去除。详细的“准原位”X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）分析表明，在可见光照射下，Cr^VI可以通过PW₁₂@ZIF-8（PW₁₂ = H₃PW₁₂O₄₀·nH₂O）的作用在原位稳定地转化为PW₁₂@ZnCr-LDH（K_sp ≈ 10^–60）形式。24小时内总铬的去除效率可达到99.9%以上，PW₁₂@ZIF-8对Cr^VI的最大矿物化能力可达224.6 mg g^–1，超过了迄今为止报道的大多数铬矿物化剂。基于X射线吸收精细结构（XAFS）、电子自旋共振（ESR）等实验结果，提出了如下去除机制：在可见光照射下，PW₁₂@ZIF-8产生的·O₂^–和·OH中间体将Cr^VI还原为Cr^III；随后在PW₁₂@ZIF-8缓慢释放的Zn²⁺作用下，Cr^III进一步与这些中间体反应，从而在原位形成PW₁₂@ZnCr-LDH。此外，这种矿物化产物PW₁₂@ZnCr-LDH还被用于聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的降解，表现出83.12%的高产率，显示出良好的应用前景，适用于各种废弃PET的处理。这项工作为含Cr^VI的废水处理及回收铬资源的利用提供了新的途径。