含铁矿物材料因其含量丰富、绿色无毒、磁性可回收等特性在高级氧化领域受到广泛关注。含铁矿物材料在可见光-类芬顿反应体系中可实现Fe²⁺/Fe³⁺的快速循环，生成大量强氧化性活性氧物种高效降解难降解有机污染物。然而，含铁矿物材料的微结构与其可见光-类芬顿性能的构效关系尚不明确。为此，近年来，我们开展了系列工作，结合实验与理论计算，深入研究了赤铁矿（α-Fe₂O₃）、胶黄铁矿（Fe₃S₄）等含铁矿物材料在可见光-类芬顿体系降解水中污染物的性能与机理。结合表征实验和密度泛函理论（DFT）计算系统研究了可见光照射下赤铁矿活化过二硫酸盐（PDS）氧化降解水体有机污染物性能与机理，结果表明，PDS更倾向于吸附在赤铁矿的{001}晶面，有利于PDS的活化和自由基的生成。同时，赤铁矿{001}晶面的Fe(Ⅲ)更易被可见光还原，有利于催化剂表面的Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)循环。两者协同作用，实现了可见光照射下赤铁矿高效活化PDS降解水体有机污染物。此外我们还研究发现，胶黄铁矿/草酸/可见光芬顿体系呈现了远超磁铁矿（Fe₃O₄）、赤铁矿（Fe₂O₃）和针铁矿（α-FeOOH）等体系的降解效率。相关研究表明，反尖晶石结构的胶黄铁矿中共同占据八面体位置的Fe^II和Fe^III之间的d轨道相互重叠，不仅加快了表面光生电子的转移，同时还削弱了Fe-S键，促进了Fe^III在胶黄铁矿表面的非溶解性解析，从而大大提高了胶黄铁矿/OA/光芬顿体系降解污染物的效率。此外，以上研究成果表明，含铁矿物材料用于可见光-类芬顿反应去除难降解有机污染物，且极具应用前景。
 

赤铁矿,胶黄铁矿,类芬顿