重金属元素铬（Cr）一方面在工业上得到广泛的应用，如在电镀、鞣革、颜料、油漆、合金、印染、胶印等方面；另一方面它对人和动植物具有严重的危害。因此，如何控制和减少铬对环境的污染，受到很多国家环境化学研究者们的普遍关注。铬主要以六价铬和三价铬两种形态存在于自然环境中，其中Cr⁶⁺具有强氧化性，在环境中的溶解性、迁移性大，具有高毒性；然而Cr³⁺却具有迁移性小和低毒性的特性。所以，多数情况下对Cr⁶⁺的治理采用化学还原法，即将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺。本文主要研究水溶液单相体系中Al³⁺对于有机酸还原Cr⁶⁺和Fe³⁺在光照情况下对有机酸还原Cr⁶⁺的催化作用以及光照下矿物对柠檬酸还原Cr⁶⁺的影响。本论文共分三部分：第一部分：在不同的温度和pH条件下，通过批式试验研究了Al³⁺对柠檬酸、酒石酸、草酸、正丁酸、苦杏仁酸、苹果酸还原Cr⁶⁺的催化作用。结果表明在有Al³⁺存在下，酒石酸还原Cr⁶⁺的速率变快，Al³⁺对于酒石酸还原Cr⁶⁺具有明显的催化作用，并且这种催化作用随着温度的升高而提高，随着pH的降低而提高，随着Al³⁺浓度的增加而提高。在Al³⁺存在时，过量酒石酸对于Cr⁶⁺的还原反应符合零级反应动力学规律。同时探索了Al³⁺对于其他小分子有机酸还原Cr⁶⁺的催化情况，发现Al³⁺只有对于α-位上含有羟基官能团的有机酸还原Cr⁶⁺才具有一定的催化作用，就其原因很有可能是Al³⁺很容易与这类有机酸形成螯合物，这种配合物加快了Cr⁶⁺的还原。第二部分：比较了在光照和非光照情况下，Fe³⁺对于有机酸还原Cr⁶⁺的催化作用。结果表明在非光照时，Fe³⁺的引入并不能使实验中的有机酸还原Cr⁶⁺的速率加快，但是当有光照情况下时，Fe³⁺的引入则能极大地加快有机酸还原Cr⁶⁺的速率，表明在光照情况下，Fe³⁺能够很好地光催化有机酸还原Cr⁶⁺，这种光催化的作用在自然条件下具有更加实际的作用。可以断定Fe³⁺之所以能够光催化有机酸还原Cr⁶⁺，其原因很有可能是Fe³⁺会很迅速地同有机酸结合生成某种环状配合物，这种新生成的物质在光照下会产生具有很强还原性质的自由基和Fe²⁺，从而将Cr⁶⁺还原成低价态的铬，其自身又被氧化成Fe³⁺，Fe³⁺再同有机酸形成配合物，如此形成循环反应，最终导致Cr⁶⁺完全被还原。第三部分：比较了在光照和非光照情况下，在相同的温度和相同的pH值时，高岭石、蒙脱石和伊利石三种不同矿物对于柠檬酸还原Cr⁶⁺的影响。结果表明，在光照情况下，三种矿物存在时柠檬酸还原Cr⁶⁺的速率要明显快于在非光照下的情况。究其原因，很有可能是矿物表面吸附的交换态Fe³⁺的存在，其光催化柠檬酸还原Cr⁶⁺。当我们在三种矿物悬浮液中，加入0.1mol·L^-1的F^-（过量）与Fe³⁺生成很稳定的络合物FeF₆^3-，则矿物在光照情况下对于柠檬酸还原Cr⁶⁺的速率会迅速下降。