铬随着冶金及化工行业的废渣、粉尘及废水进入土壤及江河,对人类健康产生了很大影响。纳米赤铁矿及针铁矿是自然界中常见的含铁矿物,具有较大表面积、较多表面活性官能团以及较强的电荷可变性。纳米铁氧化矿物在自然界中可吸附、迁移重金属铬,并改变其在自然界中的存在形态。研究铁氧化矿物在有毒金属转移过程中的作用,对于去除重金属毒性、修复自然环境具有重要意义。本文主要研究纳米铁氧化矿物对重金属元素Cr(VI)的降毒作用;通过研究纳米铁矿物表面的吸附、沉积及脱附金属铬的过程及结构,探索其吸附/脱附铬的机理;揭示以纳米铁氧化矿物为载体,铬在自然界中的迁移、转化及循环行为。红外分析结合第一性原理研究纳米赤铁矿吸附Cr(VI)的表面结构,确定了Cr(VI)主要以HCr O4-和Cr O42-结合在羟基化的赤铁矿表面,并引起基体中Fe-O显著变化。根据红外光谱发现,Cr(VI)结合在赤铁矿表面吸附水的位点附近,使赤铁矿吸附水的初始结构发生改变,并形成复杂结构;部分Cr(VI)替换OH的结合位点而直接吸附在赤铁矿表面。运用XRD、SEM等对样品进行了表征。并分别采用ICP及红外光谱分析了吸附效果及结构,结果表明纳米赤铁矿吸附Cr(VI)具有尺寸效应。同时探讨了Cr(VI)在纳米赤铁矿表面吸附的机理。研究了Fe(II)存在及不同PH条件下,纳米铁氧化物中Cr脱附的影响因素。结果表明:溶液中Fe(II)的存在,均促进了Cr的脱附,使其最终的脱附量增加,但对含Cr赤铁矿的影响作用大于含Cr针铁矿;在偏碱性环境下时,Cr更容易从纳米赤铁矿表面脱附,而Cr从纳米针铁矿表面脱附则在偏酸性时更容易进行。