中科院：微量镍和钴可显著加快黄铁矿生成，黑臭水体长期固硫路线更接近工程化

其他 · 发布 2026-07-10T11:00:00+08:00 · 更新 2026-07-10T11:23:49+08:00

中国科学院烟台海岸带研究所 2026 年 7 月 10 日 10:04 发布研究进展，解释了微量镍和钴为何能显著加快黄铁矿生成，并把电子释放、硫环打开和反应能垒变化串成一条完整催化路径。研究团队报告，纯硫化亚铁体系中黄铁矿首次检出约需 156 小时，而镍掺杂可把这一时间缩短到 28 小时，钴也有促进作用但弱于镍。黄铁矿能把水体硫化物更稳定地锁进矿物形态，因此这项工作对黑臭水体、污染沉积物和工业废水里的长期固硫有现实意义，但它仍是机理与材料设计层面的推进，不等于现成治理工艺已经成熟落地。

这条进展值得看，不是因为它宣布找到了黑臭水体的现成解法，而是它把一个长期卡在工程化门口的问题说清楚了。很多水体治理会先把硫化物氧化成硫酸盐，但在缺氧环境里，硫酸盐又可能被还原回硫化物，味道、毒性和腐蚀问题会反复出现。黄铁矿更稳定，理论上更适合做长期固硫载体，可难点一直是常温下长得太慢。

中科院烟台海岸带研究所 10:04 发布的机构稿给出了一条更完整的机制解释：痕量镍和钴并不是简单加一点就更快，而是会影响电子释放、硫八元环打开、铁原子的电子结构以及中间体吸附。机构稿引用的 Chemical Engineering Journal 论文称，在纯硫化亚铁体系里，黄铁矿首次检出时间约为 156 小时；镍掺杂后缩短到 28 小时，成核速度提升约 5.5 倍，钴也能加快，但弱于镍。

对非专业读者来说，真正重要的不是黄铁矿这个名词本身，而是把硫更稳地锁进矿物里这件事。若这种路径后续能做成可控材料或工艺，受影响的不只是黑臭河道治理，也包括污染沉积物修复和部分高硫工业废水处理。和单纯氧化相比，它更像是在找一种不容易反弹的长期封存方式。

边界也要讲清。当前能直接核验的是机构稿和论文线索，研究核心仍是动力学实验、结构表征与 DFT 计算的组合，不是现场中试结果。真实水体里还有 pH、杂质、有机物、金属离子共存和成本约束等问题，微量镍和钴本身的投加安全、回收和二次环境影响也都需要进一步算清楚。

下一步更值得盯的是，这套机制能否在复杂水样里保持效果，是否能减少外加药剂和能耗，以及论文后续会不会出现针对规模化固硫材料、连续流反应器或实际污染场景的数据。如果这些问题没有跟上，这条新闻更适合被理解为给治理路线补上关键机理，而不是技术已经可以直接上工程。

信息来源

• 中国科学院科研进展页
• Chemical Engineering Journal DOI

可信度说明

一手信号来自中国科学院科研进展页，正文明确对应成果发表于 Chemical Engineering Journal，DOI 为 10.1016/j.cej.2026.177082。当前可直接核验的是机构稿与论文链接；本文不把实验室机制结果外推为现成工程效果。