1、隨著人類工業(yè)社會的不斷發(fā)展與進步，工業(yè)所帶來的大量環(huán)境污染物質(zhì)進入水體，其中最具代表性的是重金屬與硝酸根等典型無機污染物，該類污染物具有很強的三致效應(yīng)，能夠利用食物鏈直達人體，在體內(nèi)富集或者發(fā)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，對人類健康產(chǎn)生極大危害。傳統(tǒng)的處理技術(shù)有沉淀處理、吸附法、生物法等，但均存在技術(shù)、經(jīng)濟等問題。因此，開發(fā)廉價高效、簡單可行的水體無機污染物處理技術(shù)是未來環(huán)境科學與技術(shù)研究難點之一。零價鐵(ZVI)是近年來環(huán)境材料研究和開發(fā)的熱點，但是

2、ZVI在存儲和運輸過程中易氧化，導致ZVI鈍化。為解決以上問題，本研究采用化學沉積法，以網(wǎng)絡(luò)狀孔型結(jié)構(gòu)發(fā)達的膨脹石墨(EG)為載體，制備負載ZVI的膨脹石墨(EG-ZVI)，利用SEM、XRD及XPS等對負載前后的EG-ZVI進行表征，并將其應(yīng)用于水體中典型無機污染物的修復工作，通過XPS分析其去除過程的機理，明確其修復機制。本文得到的主要研究結(jié)果如下:
　　(1)亞微米級ZVI成功負載到EG表面，但是由于在樣品測試前的制樣過程較

3、長且一直暴露于空氣中，使得EG-ZVI中少量ZVI被氧化。
　　(2)本研究制備EG-ZVI對水體中的Cr(Ⅵ)具有很好的去除效果。相對于ZVI，該材料對Cr(Ⅵ)的去除效率提升了3.5倍之多;另外，修復材料能夠有效克服ZVI去除過程中對pH的依賴性。隨著pH值從1.0增加到9.0，Cr(Ⅵ)的去除效率下降20％以下，即使在pH=11時，在反應(yīng)達到60min后Cr(Ⅵ)的去除效率依然達到62.44％;機理研究表明EG-ZVI去除C

4、r(Ⅵ)的過程包括吸附和氧化還原反應(yīng)過程，但是氧化還原反應(yīng)是去除Cr(Ⅵ)的主要過程。
　　(3)EG-ZVI對鉛離子(Pb(Ⅱ))具有較好的修復能力，相比ZVI，EG-ZVI對Pb(Ⅱ)的去除能力提升明顯，其有效去除率是ZVI的1.43倍;其去除Pb(Ⅱ)主要是吸附和還原作用的共同結(jié)果，符合一級動力學模型且該去除過程的控制步驟為化學反應(yīng)過程。其還原過程是由負載在EG表面的ZVI腐蝕提供電子還原Pb(Ⅱ)產(chǎn)生鉛單質(zhì)并進一步生成鉛氧

5、化物與氫氧化物;EG-ZVI對Pb(Ⅱ)具有較強的還原吸附作用，并能解決ZVI在反應(yīng)過程中生成惰性層或金屬氫氧化物導致去除效率低的缺陷。
　　(4)EG-ZVI對NO3-具有較好的去除效果，相比EG，EG-ZVI對NO3-的去除能力有很大提升，其有效去除率是EG的2.3倍;EG-ZVI去除NO3-主要是吸附和還原作用的共同結(jié)果，符合三級動力學模型，其還原過程是由負載在EG表面的ZVI腐蝕提供電子還原NO3-產(chǎn)生以NH4+-N為主的