近日，我校杜冬云教授课题组在化工和环境工程领域权威期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区TOP，IF=13.2)上发表最新研究成果：Dissolved humic substances-mediated electron shuttling unlocking nanoscale zero-valent iron reactivity inShewanella oneidensisMR-1 systems for enhanced Cr(VI) removal，其中我校资环学院硕士研究生何淑玉为论文第一作者，陈绍华副教授为论文通讯作者，中南民族大学为唯一通讯单位。
铬及其化合物是重要的化工原料，广泛应用于电镀、制革、造纸、冶金和纺织等行业。生产过程中含铬废水的不合理排放或含铬岩石矿物的自然浸出，会使其进入河流、湖泊及地下水，对生态环境和人类健康造成严重危害。纳米零价铁（nZVI）因比表面积大、还原性强和环境友好等特点，被广泛应用于还原去除多种有机和无机污染物。它不仅能处理地表水中的Cr (Ⅵ)，还可方便地对地下水中的Cr (Ⅵ)进行原位修复，是一种极具应用前景的含Cr (Ⅵ)废水处理技术，受到广泛关注。但由于n ZVI反应活性高，在使用过程中表面易钝化并生成一层致密的铁氧化物钝化层，导致其活性急剧降低，降低了Cr(Ⅵ)的处理效果，限制了nZVI修复技术大规模的应用。
目前主要采用化学法改性nZVI来抑制钝化层的形成，成本高、易产生二次污染。该研究则采用微生物方法来解决nZVI表面钝化问题，即基于异化铁还原菌可利用nZVI表面钝化层中铁氧化物为电子受体，将其还原成可溶Fe(II)，以此解决nZVI在反应过程中表面钝化问题，并利用天然环境中的溶解性腐殖质(DHS)为电子穿梭体进一步加速钝化层溶解，从而长时间维持nZVI的活性。此外，生成的活性Fe(II)是一种较强的还原剂，可以继续还原Cr(VI)，从而实现水体中Cr(VI)的高效、快速去除。同时研究还构建了DHS的分子结构和Cr(VI)去除速率常数之间的定量关系。这项研究提出一种高效、低成本、环境友好解决nZVI表面钝化层的新方法，应用前景广阔。该技术通过微生物方法解决nZVI在实际应用过程中易钝化的瓶颈问题，为推动nZVI修复技术的大规模应用奠定基础。
该项研究得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金创新研究群体等项目资助。
陈绍华副教授长期致力于重金属废水治理新技术、铁基纳米材料的设计及应用的研究工作，近年来在《Chemical Engineering Journal》《Separation and Purification Technology》《Bioresource Technology》《Chemosphere》等国际期刊上发表了一系列相关研究成果。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138589472506886X
