Nitrogen modification enhances conductivity and reactivity of sulfidated zero-valent iron: Mechanism and Cr(VI) removal

零价铁 密度泛函理论 电导率 化学 氮气 拉曼光谱 无机化学 反应性(心理学) 氯化物 化学工程 材料科学 物理化学 计算化学 吸附 医学 物理 替代医学 有机化学 病理 光学 工程类
作者
Yanshi Zhang,Zhongkai Duan,Xiao Wang,Yanlu Li,Chunhua Xu
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:427: 139266-139266 被引量:19
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2023.139266
摘要

The incorporation of electronegative elemental nitrogen into zero-valent iron (ZVI)/sulfidated zero-valent iron (S-ZVI) has emerged as an outstanding and promising way to improve decontamination performance. However, the impact of nitrogen modification on the electrical structure of ZVI/S-ZVI remains unclear. Herein, nitrogen-modified sulfidated zero-valent iron (S–N-ZVI) was successfully obtained utilizing cheap and accessible ammonium chloride as the nitrogen source. Raman spectra, FTIR, and density functional theory (DFT) calculations demonstrated that NH3 acts as the dominant nitrogen species. According to the projected density of states and charge-density difference calculations, N is successfully bound to Fe, resulting in a redistribution of surface charge and an increase in electron density of S–N-ZVI, which is reflected in the improved conductivity of S–N-ZVI. Compared with S-ZVI, S–N-ZVI demonstrates better performance in terms of Cr(VI) removal kinetics (kobs improved by 2.075 folds), resistance to air aging, reusability and ability to preserve FeSX stability. This study highlights that the electronic structure significantly impacts the physicochemical properties of S-ZVI and reveals the mechanism of nitrogen modification on the electronic structure of S-ZVI.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
小二郎应助傲骨采纳,获得10
刚刚
Gmute完成签到,获得积分10
刚刚
lbx619完成签到,获得积分10
刚刚
没有脑袋完成签到,获得积分10
刚刚
YU发布了新的文献求助10
1秒前
fighting发布了新的文献求助10
1秒前
归海向南发布了新的文献求助10
1秒前
Akim应助5High_0采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
fev123完成签到,获得积分10
2秒前
北北完成签到 ,获得积分10
2秒前
day_on发布了新的文献求助10
3秒前
啊萍发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
hyh发布了新的文献求助10
3秒前
五十一完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
科目三应助小周采纳,获得10
4秒前
Gmute发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
外星人发布了新的文献求助10
5秒前
Shelby完成签到,获得积分10
5秒前
lidapan完成签到,获得积分10
5秒前
俭朴的柚子完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助晚上吃什么采纳,获得10
6秒前
7秒前
zhiwei2025发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆应助fighting采纳,获得10
8秒前
烟花应助abc采纳,获得10
8秒前
8秒前
braving发布了新的文献求助10
9秒前
九儿儿儿发布了新的文献求助10
9秒前
打工肥仔应助缥缈伟祺采纳,获得10
9秒前
打工肥仔应助缥缈伟祺采纳,获得10
9秒前
9秒前
JamesPei应助雨打春柳采纳,获得50
10秒前
XiaoChunhua发布了新的文献求助10
10秒前
chengxue完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6016102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7597347
关于积分的说明 16151341
捐赠科研通 5163956
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2764569
邀请新用户注册赠送积分活动 1745368
关于科研通互助平台的介绍 1634919