硫化纳米零价铁负载煅烧层状双氧化物（S-nZVI@LDO）同步去除地下水中PFOA与TCE共污染物的研究

本研究针对地下水中氯代烯烃（TCE）与全氟化合物（PFOA）共污染难题，首次开发硫化纳米零价铁负载煅烧层状双氧化物（S-nZVI@LDO）复合材料，实现酸性条件下同步去除73.3% TCE（49.5%降解为低氯产物）和37.8% PFOA，揭示静电作用与氢键主导PFASs去除机制，为复杂污染场地修复提供新策略。

　　

随着工业发展，地下水中氯代烯烃（如三氯乙烯TCE）和全氟烷基物质（PFASs，如全氟辛酸PFOA）的共污染问题日益严峻。这类物质具有持久性、生物累积性和毒性，传统修复技术难以同步处理。尤其值得注意的是，TCE降解常产生更毒中间体，而PFASs的碳-氟键极难断裂，两者共存时修复效率往往相互制约。面对这一挑战，中国山东某研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表研究，首次将硫化纳米零价铁（S-nZVI）与煅烧层状双氧化物（LDO）复合，开发出能同步去除TCE-PFOA的S-nZVI@LDO材料。

研究采用SEM-EDS（扫描电镜-能谱）、XPS（X射线光电子能谱）和FTIR（傅里叶变换红外光谱）表征材料结构，通过批实验考察pH、共存污染物对去除效率的影响，结合GC-MS（气相色谱-质谱）分析降解产物，并验证实际地下水中的应用效果。

Morphology and structural characterization
SEM显示S-nZVI@LDO中S-nZVI以分散态负载于LDO层板，Fe⁰
核与Fe₃
O₄
壳层结构清晰。XPS证实材料含Fe²⁺
/Fe³⁺
和硫化物相，LDO的Mg-O-Al骨架提供丰富氧空位，协同促进电子转移。

Conclusions
在pH=3时，2 g/L S-nZVI@LDO对TCE去除率达73.3%（49.5%转化为C₂
-C₃
烃类），PFOA去除率37.8%。机理研究表明：TCE通过β-消除反应还原脱氯，疏水作用促进吸附；PFOA依赖LDO正电荷层板静电吸引及表面羟基氢键作用。实际地下水中，材料对12种PFASs混合物中的长链物质（如GenX）去除优势显著。

该研究突破单一污染物修复局限，通过材料结构设计实现还原-吸附协同机制，为复杂污染场地提供经济高效的解决方案。环境意义在于：酸性条件适应性减少pH调节成本，LDO载体抑制纳米铁团聚，其规模化应用可降低二次污染风险。研究团队特别指出，未来需优化材料再生性能以应对实际场景中阴离子干扰问题。