重金属废水污染已成为亟待解决的主要环境问题。近年来研究发现,铁基非晶合金可以对含偶氮染料的印染废水实现快速降解,是一种兼具高反应活性与稳定性的污水修复材料。理论上,铁基非晶合金作为一种新型的零价铁载体,也可用于治理含重金属离子废水,但目前关于铁基非晶合金污水处理的研究多集中于有机染料降解。本文选取Pb(Ⅱ)为目标重金属污染物,主要研究了具有三种不同形貌与尺寸的Fe-Si-B非晶合金对水中Pb(Ⅱ)的去除效率、反应机理和环境因素等对去除性能的影响。在此基础上,选取性能最优的Fe-Si-B非晶粉末对具有不同标准氧化还原电势的多种重金属离子进行同步去除研究。首先论证了Fe-Si-B非晶合金作为Pb(Ⅱ)去除材料的可行性,对比研究了Fe-Si-B非晶条带与300目铁粉对Pb(Ⅱ)的去除性能,发现在相同实验条件下,非晶条带对Pb(Ⅱ)去除反应的表面积约化反应速率系数是300目铁粉的87倍。非晶条带对水中Pb(Ⅱ)的去除方式为还原和吸附,300目铁粉主要以表面吸附的方式去除Pb(Ⅱ),且还原去除速率大于吸附去除速率。分析表明,非晶条带优异的去除性能是得益于非晶合金独特的结构和类金属元素的添加。处于亚稳态的非晶合金具有高的反应活性,比晶态合金更容易被激活。类金属元素的添加降低了产物层的致密性,使得内层的零价铁铁更容易以效率更高的还原去除方式固定Pb(Ⅱ)。重复实验结果表明,非晶条带在不进行任何处理的条件下重复使用6次仍保持54%的Pb(Ⅱ)去除效率。在可行性论证的基础上,本文选用由雾化法和球磨法制得的两种Fe-Si-B非晶粉末作为去除材料,分别研究了两种非晶粉末对Pb(Ⅱ)的去除性能。研究发现,两种非晶粉末对Pb(Ⅱ)的去除效率均高于同成分的非晶条带。此外,在反应20 min后,球磨非晶粉末因发生严重团聚而失去活性,而雾化非晶粉末仍保持良好的分散性,且粉末表面产生的松散网状结构增加了其比表面积,从而进一步提高了对Pb(Ⅱ)的吸附性能。同时,雾化非晶粉末具有良好的环境适应性,在本文所研究的环境条件下,雾化非晶粉末均能有效去除水中的Pb(Ⅱ)。本文最后选用性能更加优异的雾化Fe-Si-B非晶粉末研究了其对Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)、Cr(Ⅵ)的同步去除效果。结果表明,非晶粉末对多种重金属离子的去除效率与其标准氧化还原电势有关。