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硫化纳米零价铁对毒害卤代阻燃剂的转化过程与机制研究

3、环境科学 > 专题8：环境纳米界面行为

溴系和磷系阻燃剂是目前应用最广的阻燃剂，主要应用于电子产品、家居用品、纺织品等产品的阻燃。随着阻燃剂的大量生产和广泛应用，人们已经在各种环境介质中（包括大气、水体、土壤、沉积物、生物体以及母乳等）频繁地检测出高浓度的溴系阻燃剂和磷系阻燃剂。研究表明部分阻燃剂具有持久性、生物蓄积性和生物毒性等持久性有机污染物（persistent organic pollutants, POPs）特征，如多溴联苯醚、六溴环十二烷等，已被列入《关于POPs的斯德哥尔摩公约》附件A中，成为新增受控POPs。因此，亟需发展高效控制和治理卤代阻燃剂污染的新技术和新方法。
纳米硫化零价铁是一种硫化物包裹零价铁的新型纳米复合材料，具有强还原性和水稳定性，已被报道可以有效去除重金属、放射性元素以及氯代有机溶剂等多种污染物。然而，关于纳米硫化零价铁是否能还原转化卤代阻燃剂并不清楚。因此我们深入研究了纳米硫化零价铁对 三种溴代阻燃剂（十溴联苯醚、六溴环十二烷、四溴双酚A）和三种氯代有机磷阻燃剂[磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯、磷酸三(2-氯丙基)酯]的还原转化效率和机制。通过对反应前后纳米硫化零价铁固体表面特征分析，揭示了纳米硫化零价铁表面的FeS不仅能作为催化剂加快反应速率，还能直接参与卤代阻燃剂的还原转化，进一步促进卤代阻燃剂的去除。研究还系统分析了各种环境因子对纳米硫化零价铁还原转化卤代阻燃剂的影响。研究结果为将纳米硫化零价铁应用于受卤代阻燃剂等污染的厌氧沉积环境的实际修复奠定了理论基础。