六价铬(Cr(Ⅵ))是一种常见的重金属污染物,具有致畸、致癌和遗传毒性。纳米零价铁(nZVI)是一种新型污染物去除材料,能有效控制重金属Cr(Ⅵ)污染。但nZVI易被空气氧化,在水处理中易团聚,导致其使用效率不高,因此对nZVI的改性以提高它在水污染控制中的性能具有重要意义。本文利用腐殖酸(HA)对nZVI进行负载改性,成功制备了以HA为载体的nZVI材料并将它用于废水中Cr(Ⅵ)的去除。研究了 HA-nZVI的性能特征,对Cr(Ⅵ)在不同条件下的的去除情况及相应的动力学进行研究,并对Cr(Ⅵ)的去除机理进行了初步的阐释。本文主要的研究结果如下:1.通过先吸附络合再液相还原法制备得到了新型材料HA-nZVI,HA与Fe2+合成比例为3:4时得到的HA-nZVI具有最佳Cr(Ⅵ)去除效率。在pH 6.5反应180 min 时,0.5 g/L HA-nZVI 对 25 mg/L Cr(Ⅵ)去除效率能达到 97.46%。通过 SEM、XRD、XPS等证明了 HA-nZVI被成功合成,nZVI分散在材料外表面。与未负载的nZVI相比,HA负载可有效增强nZVI的分散性能和抗氧化性能。2.改变不同反应条件,对吸附反应均有一定影响,Cr(Ⅵ)的去除过程均符合准二级吸附动力学,说明去除过程以化学吸附为控速步骤。HA-nZVI对Cr(Ⅵ)的去除在低pH值条件下更容易进行,与其他材料相比HA-nZVI在碱性条件对Cr(Ⅵ)的去除效率更高,pH 10.0时去除效率和吸附容量分别为83.68%和45.87 mg/g。背景离子浓度增大吸附速率增大,但离子浓度达到一定程度后,离子浓度的增加对吸附过程影响不大。加入不同种类离子会影响Cr(Ⅵ)的去除效率,其去除效率整体呈现阳离子>空白>阴离子的规律,加入阳离子能增加吸附容量,加入阴离子会减小吸附容量,PO43-还会降低吸附速率。3.与nZVI相比,负载HA可以提高Cr(Ⅵ)的吸附速率,提高材料中单位质量Fe对Cr(Ⅵ)的吸附能力,同时促进Cr(Ⅵ)向Cr(Ⅲ)的转化。结合材料表面性质的改变,推测HA-nZVI去除Cr(Ⅵ)的机理包括吸附、还原及络合。HA-nZVI对Cr(Ⅵ)进行吸附,并发生氧化还原反应生成FeCr2O4、Cr(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)。Fe(Ⅱ)可能与HA络合加快Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),HA的络合作用亦减少溶液中Cr(Ⅲ)和Fe(T)的浓度。材料表面形成FeOOH有利于Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的吸附。