六价铬[Cr（Ⅵ）]在水环境中具有溶解度高、流动性强和毒性大等特点,已经引起了全世界的关注。去除水体中Cr（Ⅵ）的常用方法为吸附法,但吸附剂一般多选用有机物,且仅仅是将水溶液中的Cr（Ⅵ）转移到吸附剂表面,而吸附了Cr（Ⅵ）的样品可能被再次释放到水环境中,造成Cr（Ⅵ）及有机物二次污染。化学沉淀法则是将水体中的Cr（Ⅵ）还原为低毒性Cr（III）,并形成沉淀,可以有效避免二次污染。Fe⁰纳米材料因为较强的磁性、还原性及环境友好等特点,对Cr（Ⅵ）的去除具有很大的优势。但是Fe⁰的表面自由能极高,容易被氧化,磁性和还原性大大降低,影响Cr（Ⅵ）的去除。由于重力、磁力和范德华力的作用,Fe⁰纳米颗粒之间容易发生团聚,导致反应活性下降,制约了Fe⁰在去除水环境中Cr（Ⅵ）的应用。因此选择合适的材料对Fe⁰进行改性,提高Cr（Ⅵ）的去除效率是目前面临的主要问题。针对上述问题,本文采用两种方案来优化Fe⁰,提高对Cr（Ⅵ）的去除。第一,选择成本低,抗腐蚀性好的催化金属镍（Ni）对Fe⁰进行包覆,可以防止Fe⁰的氧化,同时也可以生成H·对Cr（Ⅵ）进行还原。第二,选择对Cr（Ⅵ）具有高吸附能力的Fe₂O₃对Fe⁰进行表面改性,保护Fe⁰同时生成具有还原性的Fe²⁺,提高Cr（Ⅵ）的去除效率。本文进一步探究了芯壳结构Fe@Ni微球和Fe@Fe₂O₃微球的制备、饱和磁化强度、Cr（Ⅵ）去除性能以及相关机理的研究。论文内容主要包括以下两个部分:（1）磁性芯壳结构Fe@Ni微球的合成及其Cr（Ⅵ）去除性能研究采用化学气相沉积法合成具有芯壳结构的Fe@Ni微球。研究表明制得的样品具有明显的芯壳结构,直径约为400 nm,壳层厚度约为70 nm。通过对样品磁学性质的研究我们发现,样品在305 K时表现为超顺磁性,饱和磁化强度高达132.8 emu/g,说明Fe@Ni微球在外加磁场的作用下可以实现快速磁分离。对其Cr（Ⅵ）去除性能进行研究,芯壳结构Fe@Ni微球和Fe⁰对Cr（Ⅵ）的去除率分别为81%和70%,通过计算得出Fe@Ni微球对Cr（Ⅵ）的去除量为81 mg/g。通过对比说明催化金属Ni的加入,提高了Cr（Ⅵ）的去除效率。（2）磁性芯壳结构Fe@Fe₂O₃微球的合成及其Cr（Ⅵ）去除性能研究利用NaBH₄还原FeCl₃·6H₂O,并在超声辅助下合成具有芯壳结构的Fe@Fe₂O₃微球,所得样品的单分散性良好,比表面积大,直径约为100 nm,壳层厚度约为5 nm。对样品的磁性进行研究,发现芯壳结构Fe@Fe₂O₃微球在室温下表现出超顺磁性,饱和磁化强度为83.6 emu/g,说明样品在外加磁场的作用下可以达到快速磁分离的效果。随后我们通过测量了反应过程中溶液内总铁、Fe²⁺、Cr（Ⅵ）和Cr（III）的含量并对反应后的Fe@Fe₂O₃微球进行表征,研究了分子氧对其去除Cr（Ⅵ）的影响。研究发现,Fe@Fe₂O₃微球是通过吸附和还原的方式去除水体中的Cr（Ⅵ）,其中起主要作用的是Fe²⁺的还原作用,氩气条件下的去除效率达到98%,而这种抑制作用则是由分子氧与Fe@Fe₂O₃微球作用产生超氧负离子而消耗Fe²⁺导致的。