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生物 FeS 的合成机理、性能表征及环境应用研究进展
Water Research ( IF 11.4 ) Pub Date : 2025-01-16 , DOI: 10.1016/j.watres.2025.123157
Huichao Xu 1 , Hui Zhang 1 , Liming Ren 2 , Xiaoyu Li 1 , Wenli Jie 1 , Yongsheng Zhao 1 , Dan Qu 3
Affiliation
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硫化铁 （FeS） 对多种污染物表现出优异的反应性，使其成为各种介质（包括地表水、废水、土壤和地下水）环境修复的有前途的候选者。在绿色和可持续发展原则的驱动下，高效、低成本、环境友好的生物合成引起了相当大的关注，具有巨大的环境修复潜力。本文全面概述了生物 FeS （bio-FeS） 的最新进展，重点介绍了其合成机理、性能表征和环境应用。据我们所知，这是第一篇专门针对这一新兴领域的综述。本文首先深入描述了四种生物 FeS 生物合成途径，其主要参与者是硫酸盐还原菌 （SRB）、铁还原菌 （IRB）、SRB 和 IRB 偶联以及生物提取物。值得注意的是，SRB 约占 bio-FeS 合成的一半。为了更好地了解生物 FeS 的结构和性质，已经深入讨论了各种表征技术，包括扫描电子显微镜、X 射线衍射、透射电子显微镜、X 射线光电子能谱、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱和 Brunauer-Emmett-Teller 分析。在形态结构方面，SRB 合成的生物 FeS 主要表现为薄片（类似于 mackinawite），而 IRB 合成的生物 FeS 主要是球形的。还探索了 Bio-FeS 的运输、迁移和渗透特性。 此外，还讨论了生物 FeS 在去除各种污染物中的应用，包括砷、铬、铀、复杂污染物、稀土元素、氯化烃和抗生素，及其潜在机制。最后，讨论了与 bio-FeS 环境应用相关的挑战和未来的研究方向。本综述旨在为生物 FeS 合成和环境应用提供有价值的见解，从而支持创新和可持续环境修复技术的发展。
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