可持续催化剂设计：通过脉冲激光捕获技术制备的掺镁渣的MS-LDHs，用于高效且环保的六价铬（Cr(VI)）吸附

《Journal of Cleaner Production》：Sustainable catalyst design: Magnesia slag-doped MS-LDHs fabricated via pulsed laser trapping for efficient and green Cr(VI) adsorption

　　

张仁云|刘燕|范志宇|邢宏轩|李继东|黄秋玉|金哲|张廷安

摘要

硅热法处理后的镁渣是镁生产过程中产生的主要副产品，全球每年产生的镁渣量超过108万吨。尽管《巴塞尔公约》已将有色金属冶炼产生的废渣列为受控制的固体废物，但仍有大量镁渣被填埋处理。这种做法不仅对环境造成严重破坏，还浪费了镁渣中蕴含的宝贵金属资源。在本研究中，我们利用化学分支水热合成方法，成功地将危险废物镁渣转化为MS-LDH纳米片材料作为吸附剂。由于这些材料具有丰富的活性化学吸附位点，它们对典型的重金属离子Cr(VI)表现出优异的吸附性能，其吸附容量高达193.4 mg g^?1。它们因具有从废水中去除重金属离子的潜力而受到广泛关注。在60分钟内，残留的Cr(VI)浓度可降至μg·L^?1水平，从而符合世界卫生组织的标准。通过原子尺度表征和基于密度泛函理论的计算，并结合分子动力学的分析，揭示了MS-LDH纳米片吸附Cr(VI)的微观机制。该方法为危险废物镁渣的回收利用提供了一种高效且可行的策略。