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近年来,水体的有机污染逐渐恶化。由于纳米零价铁(NZVI)对各种有机污染物的高还原活性,为了增强该纳米材料的实际应用性能,一系列的改性型NZVI被成功制备出来,并且被用来处理有机污染物。本研究是围绕NZVI复合材料降解水体中有机污染物对硝基苯酚而展开的。具体是基于NZVI材料的强还原性和高反应活性,通过改性后用于处理水体有机污染物的研究。论文主要围绕负载纳米零价的介孔硅复合材料(NZVI/SBA-15)降解对硝基酚和硫化纳米零价铁(S-NZVI)降解对硝基酚两个主要研究方向而开展来考察该两种材料的降解能力,同时也深入系统地探讨了 S-NZVI在富氧和缺氧水体中处理对硝基酚的主要机理。论文第二章首先利用传统水热合成法制备出介孔硅SBA-15,以介孔硅为负载材料、七水硫酸亚铁为铁源,采用双溶剂浸渍法合成NZVI/SBA-15。然后利用TEM和氮气吸脱附等物理表征手段探讨了该材料的形貌、物理结构和理化性质。在对硝基酚的降解研究中发现,NZVI/SBA-15对有机污染物展现出高效的降解性能,但降解效率受溶液pH的影响较大,其最佳降解溶液pH为3.0,该反应在5 min左右达到平衡且96%对硝基酚得到处理;动力学研究表明伪一级动力学模型能够很好地拟合本实验得到的数据;同时,通过比较暴露空气下的NZVI和NZVI/SBA-15对对硝基酚的降解效果,暴露时间达到30天的NZVI的降解效率仅为NZVI/SBA-15的二分之一。根据以上分析可知,本研究所制备的NZVI/SBA-15能高效地降解水体中的对硝基酚,这为含对硝基酚有机废水的处理提供了一个可行性的选择。论文第三章是通过硫的掺杂使NZVI表面形成硫铁化物的壳,从而提高NZVI疏水性和还原活性,继而加速其对对硝基酚的去除。实验研究了S-N Z VI在中性和偏碱性环境中降解对硝基酚的性能以及水体中氧含量对材料降解性能和机理的影响。结果表明,硫的掺杂能够大大提高NZVI处理对硝基酚的降解效率。在缺氧的水环境中,S-NZVI在偏碱性条件下的处理效果最好且其降解机理以还原作用为主;而在富氧的水环境中,S-NZVI在偏酸性条件下的处理效果最佳,这是由于在偏酸性的水环境中能给反应提供适量的氢离子,并且S-NZVI在氧气的存在条件下反应产生过氧化氢,反应在溶液中生成的亚铁离子催化了羟基自由基的生成,使得反应体系中存在强氧化型的自由基,从而促进了对硝基酚的降解。这表明水环境的pH和水体含氧量同时影响S-NZVI对对硝基酚的降解性能和机理。另外,考虑到成本的高效益和环境安全,S-NZVI比NZVI材料的活性有显著提高,说明在工业废水中,尤其是含硫离子废水中,S-NZVI可能是一个贵重金属修饰的NZVI的合适替代物。