化学进展

作者：杨世迎, 杨震

单位：1 海洋环境与生态教育部重点实验室 青岛 266100,2 山东省海洋环境地质工程重点实验室 青岛 266100,3 中国海洋大学环境科学与工程学院 青岛 266100

关键词：零价铝,(氢)氧化物,物相转变,污染物降解,表面作用机制

基金：山东省自然科学基金项目(ZR2020MB093)

零价铝(Zero-valent aluminum,ZVAl)在气相和液相介质中都容易被氧化,这会使得作为“电子库”的单质Al外部覆盖一层(氢)氧化物外壳。该外壳通常会由结构各异的Al2O3、AlOOH、Al(OH)3等物相组成。随着环境条件的改变,组成外壳的各物相间会发生转变,且同一物相的不同晶型间也会发生相变,最终皆会使得ZVAl整体性能改变。目前各领域学者对ZVAl的处理皆可看作是对ZVAl原表面成分进行的不同程度调控。在污染物降解领域中,虽已有研究证明ZVAl可凭借其强还原能力有效降解污染物,但目前研究仅仅关注于表面固有(氢)氧化物从而活化ZVAl,忽略了表面各物相间的转化与联系,这难以系统明确ZVAl在降解污染物过程中的表面氧化物转变对其还原性能的影响。然而,全面了解组成ZVAl表面物相的各类氧化物结构、性质特别是物相间的转变过程至关重要,可为ZVAl与污染物的界面反应过程和作用机制研究及ZVAl的定向调控提供理论基础。因此,本文首次从ZVAl表面物相的类型、结构、性质以及物相转变的作用机理角度出发,以目前国内外涉及ZVAl基材料的能源燃料、防腐涂料、亲疏水材料等相关应用为理论依据,对ZVAl基材料表面氧化物转变的作用机制进行综述、展望,以期促进污染物降解领域中ZVAl的研究,使其表面调控向目标性能方向发展。

来源：2023年第7期

《化学进展》期刊编辑部

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