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铜和六价铬就是较为常见的重金属污染物,它们对人体的新陈代谢和动植物的生长发育都是必需元素,但其含量超过一定数值后,将对生命带来巨大威胁。因此,对于铜污染和六价铬污染的治理已不得不对人类敲响警钟。近些年来,纳米零价铁在治理有机物和重金属污染领域得到了广泛研究和应用。纳米零价铁具有比表面积大、表面能强、活性高一系列特点,对于污染物的去除有着很大优势,但又因其易氧化和易团聚导致反应活性降低。经大量研究发现,以负载的形式将纳米零价铁固定在某种载体上,能够起到防止纳米颗粒团聚从而提高其去除效果的作用。本论文主要研究将纳米零价铁负载于活性炭上,用以去除水相中铜离子和六价铬离子的反应条件和反应机理,并运用SEM、比表面积与孔径分析和XPS技术表征反应材料,验证其可行性。使用不同反应材料对铜离子溶液进行去除试验,其中活性炭负载纳米零价铁效果最佳,且当铁含量10.99%,活性炭负载纳米零价铁给入15mg/L,控制pH=5和作用时间为24h,初始Cu2+浓度50mg/L,反应的去除率为85.06%。增加铁含量会将活性炭的孔隙堵住反而降低其去除率;活性炭负载纳米零价铁投加的越多去除效果越好;对铜离子的去除随pH值的变化而改变,在pH=2到pH=7之间,去除率先变大后降低;随着反应的进行,去除率会越来越高;初始浓度对整个试验的作用不大。反应机理分析活性炭负载纳米零价铁去除铜离子的反应主要是纳米零价铁对铜离子的还原,其次则由活性炭对铜离子的吸附,反应后零价铁以三价铁的形式存在,而铜离子则以Cu0和Cu2O的形式存在。而以活性炭负载纳米零价铁对六价铬离子进行去除,当使用15mg/L的活性炭负载纳米零价铁材料,在pH=5、反应温度在25℃、初始浓度定在20mg/L和反应时间为12h,去除率达到了97.57%。将反应后产物送去做XPS分析表明,活性炭负载纳米零价铁去除六价铬离子的反应以纳米零价铁对铜离子的还原作用为主活性炭对铜离子的吸附作用为辅,经作用后的纳米零价铁则被氧化成以Fe2O3和FeOOH形式存在的三价铁,而Cr6+则是被还原成三价铬(Cr(OH)3)。