纳米零价铁在水环境修复中的应用

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1、纳米零价铁在水环境修复中的应用环科112班2104391112371游宇摘要:纳米零价铁(nZVI)是粒径在1～100nm之间的铁颗粒，它的比表面积和反应活性远远大于普通铁屑和铁粉，可以直接注入到水环境中的重污染区，形成一个高效的原位反应带，灵活、高效、低成本地治理水污染。nZVI不仅可以降解各种卤代烃，还可以降解部分不含卤族元素的有机污染物，吸附或降解水中的重金属离子和多种无机阴离子。nZVI水修复技术在发达国家已经得到工程应用并正在迅速推广，原位场地因素对nZVI水修复效果的影响是今后该领域重要发展方向。nZVI在水环境中的有效分散和运移是今后nZVI用于水修复的主

2、要突破点。关键词：纳米零价铁；纳米零价铁修饰；重金属；有机物Applicationofnanometerzero-valentironinwaterenvironmentalremediationYouYuAbstract:Nanozero-valentiron(nZVI)istheparticlesizeofironparticlesbetween1~100nm,itsspecificsurfaceareaandreactivityisfargreaterthantheordinaryironandironpowder,canbedirectlyinjectedint

3、otheheavypollutionofwaterenvironmentarea,formingahighlyefficientin-situreactionzone,flexiblemanagementandwaterpollution,highefficiencyandlowcost.NZVIcandegradevarioushalogenatedhydrocarbonsnotonly,stillcandegradesomedonotcontainhalogenelementsoftheorganicpollutants,theadsorptionanddegrad

4、ationoftheheavymetalionsinthewaterandvariousinorganicanions.NZVIwaterrepairtechnologyhasbeenengineeringapplicationindevelopedcountriesandisrapidlypromote,insitufield,andtheeffectsoffactorsonthenZVIrepairwaterisanimportantdevelopmentdirectioninthisfieldinthefuture.NZVIeffectivedispersiona

5、ndmigrationinwaterenvironmentisthemainfuturenZVIusedtorepairwaterbreakthrough.Keywords:Nanoscalezero-valentiron;Nanozero-valentirondecoration;Heavymetal;Organics1.前言零价铁（zero-valentiron，ZVI）技术在水污染物去除领域的研究和应用始于20世纪90年代，最初是将粒状的ZVI应用于可渗透反应墙技术（permeablereactivebarrier，PRB）中，当污染水通过PRB反应墙时，污染物在

6、ZVI表面沉淀、吸附、转化。从90年代初到现在，大批的PRB技术投入到美国等国家的实际应用中，且已证实该技术是一种较为有效的原位还原技术。但ZVI用量大，工程造价和运行费用较高，基础结构的灵活度小等因素限制着PRB技术更加广泛的推广和应用。纳米零价铁（nanosizedZVI，nZVI）技术是ZVI技术的改进和发展，纳米大小的ZVI比普通的ZVI的反应活性要强很多倍，因而可以更有效地降解有机物。具体是用纳米大小的ZVI代替微米级ZVI应用于PRB技术中。对严重污染源区域，nZVI可以处理扩散、移动的物质，nZVI的粒径较小，可通过加压或自然重力将浆液状态的nZVI注入污

7、染区域，nZVI还可随着水流进行扩散，同时降解有机物。在过去十几年里，关于nZVI技术做了大量的实验室研究工作，证实其作为有效的还原剂可去除水体和土壤环境中多种有机和无机污染物，且在去除机理和工程应用方面亦获得了一定的进步。2.纳米零价铁的制备与特性2.1nZVI铁的合成nZVI的制备总体上可分为物理法和化学法。物理法包括物理气相沉积法、高能球磨法和深度塑性变形法。化学法主要分为化学还原法、热解羰基铁法、微乳液法和电化学法。常用的化学还原法是利用还原剂将铁盐或其氧化物等还原制得纳米大小零价铁颗粒，反应有固相还原、液相还原和气相还原。在环境