科学技术飞速进步,社会发展日新月异,人民的生活水平显著提高,但随之而来的是日益严重的环境问题,愈来愈严重的重金属污染不仅造成了巨大的经济损失,还时刻威胁着我们的生命健康安全,重金属的治理问题已迫在眉睫。铬污染作为最普遍的重金属污染之一,受到了社会的广泛关注,对于铬污染的治理,诸如吸附、化学沉淀、电沉积、溶剂萃取、光化学还原和反渗透法都曾被应用于治理铬污染,零价铁作为一种较理想的还原剂,具有廉价易得和环境友好的优点,已被广泛应用于铬污染的治理,但其依然面临去除污染物活性差、pH响应范围窄和电子利用率低等问题,因此,寻找简单有效的零价铁改性方法至关重要。本论文发展了一种简单有效的零价铁改性方法,使其更好地适用于铬污染的治理,具体研究内容如下:1、硫化法作为一种新型的零价铁改性策略,受到了许多科研工作者的关注,得益于其不仅能显著提高零价铁的活性,还能够拓宽其pH适用范围和提高其电子利用率,但广泛使用的水相硫化法会造成零价铁电子的损失及在其表面形成铁(氢)氧化物层,本部分采用非水相的醇热法来实现微米零价铁的硫化,合成出了不同S/Fe质量比的硫化微米零价铁,通过XRD和TEM表征,发现在零价铁表面生成了结晶度较高的FeS,将其应用于水体中六价铬的去除,发现其活性显著提高,当S/Fe质量比为5%时,其对六价铬的去除效果最佳。通过比较比表面积归一化的反应速率常数(K’)发现,S-ZVIo.os的K’值是微米零价铁的120倍,且在碱性条件和高Cr(Ⅵ)浓度条件下也具有较高活性。与水相合成的硫化零价铁相比,其具有更高的六价铬去除活性,归因于醇热法合成的硫化零价铁表面具有能更多的二价铁。2、为进一步提高除铬性能,考虑到纳米零价铁具有更好的还原六价铬的能力及碳材料优异的吸附性能,结合醇热法的优点,我们合成了活性炭负载的纳米零价铁,然后采用醇热法对其进行硫化,使材料同时具备高的吸附和还原六价铬的能力。实验表明,在0.04 g/L的投加量的情况下,S/Fe质量比为60%的S-nZVI0.60/AC几乎能够将5 ppm的六价铬溶液完全去除,达到了 0.05 g/L的国家饮用水铬最高浓度的标准,通过各种表征,我们发现硫化之后的材料具有更小的比表面积、更低的腐蚀电位和更多的表面二价铁,S-nZVI0.60/AC的比表面积归一化常数是未被硫化的活性炭负载零价铁的数倍。通过XPS和FT-IR表征,确定nZVI0/AC和S-nZVI0.60/AC对于六价铬的去除机制包括吸附、还原和共沉淀。