纳米级零价铁(nZVI)因具有比表面积高、还原能力强和高活性等优点,是近几十年来研究最深入的环境修复材料之一。然而,nZVI在实际应用时存在许多不足,如易团聚、不稳定、易被钝化等,严重限制了其在环境修复中的应用。已有研究表明,将nZVI负载在稳定的载体上可有效改善上述不足,在众多的载体中碳材料因其发达的孔隙结构、大的比表面积和绿色安全等优点而受到重视。所以本论文通过水热合成和碳热还原两步法,制备Fe0/C复合材料,进行微观结构的表征分析,并将材料用于水中多种典型污染物的去除,分析并明确其对水体中典型污染物的去除机制。本论文得到的主要结论如下:(1)通过各种表征分析可知,零价铁被成功负载在碳材料表面,这改善了零价铁易团聚、不稳定等缺点,大大提升了复合材料对污染物的去除效果。(2)本研究制备的Fe0/C复合材料对水中Cr(Ⅵ)的去除率相比于普通ZVI提升了 3.8倍。机理研究表明去除Cr(Ⅵ)的过程是物理吸附和化学反应并存的,符合二级动力学模型,但化学反应占主导地位。主要机理是ZVI腐蚀提供电子将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ),然后铁离子再与Cr(Ⅲ)形成铁铬氢氧化物沉积于材料表面。(3)本研究制备的Fe0/C复合材料对水中NO3-的去除率相比于普通ZVI提升了 2.9倍,且该复合材料在碱性条件下对NO3-的去除率依然有60%,这可能是得益于复合材料内部形成的铁-碳原电池效应。机理研究显示此材料对水中NO3-的去除主要依靠氧化还原反应和物理吸附作用,即ZVI腐蚀提供电子将NO3-还原为NH3等含氮化合物,同时碳载体的存在不仅有吸附污染物的作用而且还改善了 ZVI易团聚的不足。(4)本研究制备的Fe0/C复合材料对水中四氯乙烯的去除率相比于普通ZVI提升了 1.5倍,且该复合材料在酸性和碱性条件下对四氯乙烯的去除率较高,这是复合材料内部的铁与溶液中的H+、OH-反应的结果。机理研究表明材料对水中四氯乙烯的去除依赖于氧化还原反应和碳材料的吸附作用。