茶多酚功能化污泥灰高效去除Cr(VI)：废物资源化的可持续策略

针对工业废水中毒性Cr(VI)污染治理难题，研究人员通过绿色干法灰化-浸渍法将茶多酚(TP)与污水污泥灰(SSA)复合，开发出TP-SSA吸附剂。该材料在pH 2.0、35℃条件下对Cr(VI)吸附量达2.4 mg g?1 ，较未改性SSA提升3.1倍，兼具静电吸附、活性位点增强及Cr(VI)还原为Cr(III)的多重机制，为SDG 6和12目标提供了低成本解决方案。

　　

工业废水中的六价铬(Cr(VI))因其强毒性和致癌性，已成为全球水环境治理的顽疾。传统处理方法如化学还原法不仅成本高昂，还会产生二次污染；而普通吸附剂在低浓度Cr(VI)去除中效率低下。与此同时，污水处理厂每年产生数千万吨污泥灰(SSA)，其处置问题日益严峻。如何将这两种环境负担转化为治理利器？来自苏州大学的研究团队独辟蹊径，利用茶叶废弃物中的茶多酚(TP)改性SSA，创造出兼具吸附与还原功能的复合材料，相关成果发表于《Journal of Environmental Chemical Engineering》。

研究团队采用干法灰化-浸渍法将TP锚定在SSA表面，通过BET比表面积分析、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术表征材料特性。批量吸附实验系统考察了pH、温度等参数影响，结合X射线光电子能谱(XPS)揭示反应机制。

材料表征与优化
TP2-SSA（TP/SSA质量比1:10）表现出最优性能：比表面积达48.7 m²
g^?1
，XPS证实TP成功修饰使表面Fe²⁺
/Fe³⁺
比例提升，为Cr(VI)还原提供活性位点。

吸附性能
在pH 2.0、35℃条件下，TP2-SSA对2 mg L^?1
Cr(VI)的吸附量达2.4 mg g^?1
，符合伪二级动力学模型（速率常数0.018 g mg^?1
h^?1
），Langmuir模型显示最大单层吸附容量为2.52 mg g^?1
。

作用机制
三管齐下的去除路径：1) CrO₄
^2?
与TP-SSA表面正电荷的静电吸引；2) TP修饰α-Fe₂
O₃
产生更多活性位点；3) 多酚类物质将Cr(VI)还原为低毒Cr(III)。

结论与展望
该研究开创性地实现"以废治废"，将SSA与茶渣转化为高效吸附剂，其ΔG°=?4.72至?7.01 kJ mol^?1
证实反应自发进行。未来可优化TP固定化工艺提升循环稳定性，为工业废水处理提供符合循环经济理念的范例。