纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展
《改性纳米零价铁和奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中Cr(Ⅵ)的研究》
《改性纳米零价铁和奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中Cr(Ⅵ)的研究》改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中Cr(Ⅵ)的研究一、引言随着工业化的快速发展，重金属污染已成为全球性的环境问题。
其中，铬（Cr）作为典型的重金属污染物之一，尤其以其六价形态（Cr(Ⅵ)）具有极高的毒性和环境危害性，在废水中普遍存在。
Cr(Ⅵ)可通过食物链进入人体，引发严重的健康问题。
因此，开发高效、环保的废水处理技术，特别是针对Cr(Ⅵ)的去除技术，显得尤为重要。
近年来，改性纳米零价铁（MNZVI）和奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）因其在废水处理中的良好性能受到广泛关注。
本研究将探讨这两种技术协同去除废水中Cr(Ⅵ)的效果及机制。
二、改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌的概述1. 改性纳米零价铁（MNZVI）改性纳米零价铁是一种具有高反应活性的纳米材料，能够通过还原反应去除废水中的重金属离子。
其改性过程可提高表面活性，增强与污染物的反应能力。
2. 奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）奥奈达希瓦氏菌是一种具有生物修复能力的细菌，能够通过生物还原作用去除重金属。
此外，该菌种还能促进电子在固相与液相之间的传递，提高电子利用效率。
三、改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌协同去除Cr(Ⅵ)的实验研究1. 材料与方法本实验采用改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌进行协同处理，以模拟废水中的Cr(Ⅵ)为研究对象。
通过改变反应条件，如pH 值、反应时间、反应温度等，观察两种材料对Cr(Ⅵ)的去除效果。
同时，通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等手段对反应过程中材料的形态和结构变化进行观察和分析。
2. 实验结果与分析实验结果表明，改性纳米零价铁和奥奈达希瓦氏菌在协同作用下能够显著提高对Cr(Ⅵ)的去除效果。
在适当的pH值和温度条件下，两种材料能够充分发挥其作用，实现高效、快速的Cr(Ⅵ)去除。
纳米零价铁合成、改性及对重金属的修复机制研究进展
纳米零价铁合成、改性及对重金属的修复机制研究进展
王思齐;王思琪;曲建华
【期刊名称】《环境科学与管理》
【年(卷),期】2024(49)5
【摘要】土壤和水体中日益严重的重金属污染引起了极大关注。
纳米零价铁(nZVI)及其改性材料由于具有优越的比表面积、还原能力、吸附性能和流动性被广泛报道。
该文首先介绍了目前nZVI的主要合成方法(包括球磨法、液相还原法、碳热还原法、电化学法、绿色合成法),讨论了nZVI的常见改性方式(包括表面改性nZVI、
硫化nZVI和负载nZVI)。
其次,探讨了nZVI去除重金属(Pb(II)、Cu(II)、Cr(VI))的机理和作用。
最后,对nZVI颗粒在工业水平上的应用前景以及它在实际应用中的挑战进行了总结,并提出了未来该领域研究发展的展望,以期待为nZVI的研究提供新
的思路。
【总页数】6页(P73-78)
【作者】王思齐;王思琪;曲建华
【作者单位】东北农业大学
【正文语种】中文
【中图分类】X53
【相关文献】
1.改性纳米零价铁修复重金属污染地下水研究
2.纳米零价铁对重金属Cr(Ⅵ)去除作用的研究进展
3.改性纳米零价铁及其在水体修复中的应用研究进展
4.纳米零价铁
及其改性材料在土壤有机污染修复中的研究进展5.纳米零价铁改性技术及其在污染修复中的应用研究进展
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纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展
纳米零价铁在污水处理中的应用及研究进展刘晓龙 张宏(西北民族大学 化工学院，甘 肃 兰州 730030)摘要：近年来纳米零价铁(nZVI)作为新型的去污材料，其比表面积大、还原性强、表面活性高、原料丰富易得，是目前研究的热点。
本文主要介绍了纳米零价铁的制备方法，同时针对纳米零价铁在实际应用中存在的易团聚和氧化等问题，总结了改进纳米零价铁活性的一系列的修饰方法，如表面改性、固体负载、纳米双金属等，以达到分散nZVI 的目的，使其能够均匀稳定的存在于水处理体系。
关键词：纳米零价铁；改性；污水纳米零价铁(nZVI)是指粒径处于纳米级别，并且小于100nm 的零价铁颗粒，主要通过含铁化合物还原所得到，其原料丰富、价格低廉，已逐渐取代传统意义上的修复材料，成为目前广泛研究的环境纳米材料之一。
另外，由于铁的电极电位E 0(Fe 2+/Fe)=－0.41V，具有很强的还原性，能够非常有效的还原污水中存在的无机物、有机物、重金属离子、染料和农药等污染物。
1997年，Wang 和Zhang [1]率先采用化学液相还原法合成了粒径大概在60nm 左右的nZVI，并将其用于有机氯化物的降解，成功开创了nZVI 在环境工程领域的先例。
此后，越来越多的国内外学者证实了nZVI 在环境领域确实有着极高的应用价值。
但是，由于nZVI 本身比较容易被氧化，会在其表面形成一层钝化层使得反应效率降低，另外，nZVI 由于自身具有磁性，容易发生团聚，导致表面活性降低。
因此，对于nZVI 的改性(如表面修饰和与其他处理技术相结合)已经成为今后广大学者研究的热点之一。
1 nZVI的制备目前，最常见的纳米零价铁的制备方法主要是化学液相还原法。
该方法是在液相环境下通过强还原剂硼氢化物(如NaBH 4、KBH 4等)将Fe 2+、Fe 3+还原成零价铁，从而制得nZVI 颗粒[2]。
该方法操作简单，反应条件温和，制得的纳米零价铁颗粒粒径大概在60～80nm 之间，且纯度较高，但是容易在水洗的过程中被氧化。
零价铁处理污水的最新研究进展
零价铁处理污水的最新研究进展零价铁处理污水的最新研究进展近年来，水环境污染问题日益突出，严重影响着人类健康和生态系统的可持续发展。
为了解决这一问题，科学家们不断努力探索新的水处理技术。
零价铁作为一种具有良好反应活性和广泛应用前景的材料，近年来受到了广泛关注。
本文将介绍零价铁在污水处理中的最新研究进展，以及相关的应用和挑战。
零价铁的应用于20世纪80年代初，在此之后，人们逐渐发现了其在污水处理中的潜力。
零价铁通过与污染物发生还原、氧化和吸附反应，能够有效地降解甚至去除水中的有机物、重金属和氯代污染物等。
在传统的零价铁颗粒中，纳米零价铁(nZVI) 的应用越来越受到关注。
最新的研究表明，nZVI能够通过还原有机物的机制，高效地去除水中的有机污染物。
这是因为nZVI的纳米级尺寸和大量的活性表面使得其具有优异的可溶解性和反应活性。
研究人员通过实验发现，在一定的操作条件下，nZVI能够将底物还原成低毒或无毒的产物。
此外，nZVI还能诱导氧化还原催化反应，通过高效地去除腐蚀性污染物来改善水的质量。
因此，nZVI在水处理领域有着广泛的应用前景。
然而，零价铁在污水处理中仍面临一些挑战。
首先，随着零价铁粒子的使用，产生的废水和残留物也会造成一定的环境污染问题。
其次，零价铁的稳定性和寿命也受到限制，其表面会形成氧化铁或氧化铁的过程，从而降低了其反应活性。
最后，零价铁的制备成本较高，限制了其大规模应用。
为了解决这些问题，研究人员提出了一些新的策略。
一方面，他们将nZVI与多孔载体结合，以提高nZVI的稳定性和使用寿命。
例如，研究人员发现，将nZVI纳米粒子负载在碳纳米管和介孔材料上，可以限制其氧化并延长其寿命。
另一方面，也有学者将nZVI与其他材料（如活性炭和氧化剂）复合使用，以进一步提高其处理能力。
此外，还有研究人员提出了新的制备方法，以降低零价铁的制备成本。
总结起来，零价铁在污水处理中的研究取得了一些重要进展。
nZVI作为一种新型材料，具有出色的反应活性和广泛的应用前景。
纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展
纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展纳米零价铁去除水中重金属离子的研究进展摘要：水污染是影响人类健康和生态环境的重要问题之一。
重金属离子是常见的水污染物之一，其具有毒性和蓄积性，对人体和生态系统造成潜在危害。
纳米零价铁（nZVI）因其卓越的还原性能和高效的去除能力，成为一种重要的去除重金属离子的材料。
本文综述了纳米零价铁在去除水中重金属离子方面的研究进展，包括合成方法、去除机理、影响因素以及应用前景。
1. 引言水是维持生命和支持人类社会发展的基本资源，但随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重。
重金属离子是水污染中的重要成分，常见的包括铅、铬、镉、汞等。
这些重金属离子在水体中经过生物积累，会对人体健康和生态系统造成潜在危害，因此寻找一种高效可行的去除方法变得迫切。
2. 纳米零价铁的合成方法纳米零价铁是一种由纳米级铁粒子组成的材料，其具有很高的比表面积和活性。
目前，常见的合成方法包括还原法、凝胶法、气相法等。
还原法将铁盐与还原剂反应生成纳米零价铁，可通过调控反应条件（温度、pH值等）和添加助剂来控制纳米零价铁的尺寸和形貌。
3. 纳米零价铁的去除机理纳米零价铁能够与重金属离子发生还原反应，将其转化为可沉淀的金属颗粒或生成难溶的金属化合物，从而实现重金属离子的去除。
此外，纳米零价铁还具有表面吸附能力，可以通过静电作用或络合反应吸附重金属离子。
4. 影响因素纳米零价铁去除重金属离子的效果受多种因素影响，如纳米零价铁的粒径、溶液pH值、溶液温度、重金属离子浓度等。
这些因素的改变会影响重金属离子与纳米零价铁的接触面积、还原速率和吸附能力，从而影响去除效果。
5. 应用前景纳米零价铁作为一种高效的去除重金属离子的材料，具有广阔的应用前景。
目前，纳米零价铁已被广泛应用于地下水、饮用水和废水处理领域。
未来，随着合成方法和性能的不断改进，纳米零价铁在水污染治理中的应用前景将更加广阔。
6. 结论纳米零价铁是一种有效去除水中重金属离子的材料，具有良好的应用前景。
纳米零价铁的应用研究进展
纳米零价铁的应用研究进展摘要：纳米零价铁结合了零价铁还原性强和纳米材料比表面积大的特点，可以通过不同机制降解各类环境污染物。
本文介绍了纳米零价铁在今后的研究重点和方向进行分析和展望。
关键词：纳米零价铁；重金属；污染物去除纳米零价铁可通过还原氧化、吸附沉淀等反应降解各类污染物，包括无机污染物（重金属、无机阴离子等）和有机污染物（卤代有机化合物、有机染料等），广泛应用于水处理和土壤修复方面。
1去除有毒重金属重金属主要包括汞、铬、铅、砷等难以被生物降解但却具有显著毒性的金属元素。
它们在水环境中的具有高度溶解性，有毒重金属可被活生物体吸收，一旦进入食物链，最终会进入人体并在器官中累积，如果摄入的有毒重金属超过允许的浓度，则可能导致严重的健康失调。
因此，有必要在将金属污染的废水排放到环境中之前对其进行处理。
Du等[1]引入人工腐殖酸（AHA）与nZVI协同作用，Pb2+与AHA-nZVI样品之间发生还原、络合和共沉淀反应，去除率高达99.2％。
当Hg2+，Cu2+，Cr3+等金属的E0远高于Fe的时，则还原作用为主导。
Akram等[2用生物炭基铁纳米复合材料（nZVI-BC）来去除水样中的砷，其去除机理主要包括表面特定的静电作用、氢键作用和氧化还原反应，其中氧化还原反应使剧毒As（III）转化为As（0）和As（V），As（III）和As（V）的最佳去除率分别为99.1%和96.1%。
2去除有机卤代物有机卤代物是水体环境中广泛存在的污染物之一，具有较强毒性和致癌性，并难以被生物所降解，等够长时间、长距离的迁移，在动植物身体和环境介质中均能检出，对环境危害较大。
与重金属不同的是，有机污染物可以改变官能团结构，使危害较大的污染物转换为危害较小的污染物。
氯代有机物在去除时，Ou等[3]发现加入短链有机酸（SCOAs）可以在酸性条件下促进nZVI降解五氯苯酚（PCP）。
草酸（OA）可以与PCP脱氯过程中产生的亚铁离子强烈地络合，并减少沉淀在nZVI表面的亚铁（氢）氧化物的形成。
纳米零价铁去除水中污染物的研究进展
第 ２ 期 代 莹 ，等 ：纳米零价铁去除水中污染物的研究进展
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盐 、卤代烃等多种污染物 ，并且可以大大减少毒性 副产物的生成 。 不仅如此 ，nZVI 颗粒还可以直接 被注入到被污染的蓄水层中 ，对污染的蓄水层进行 原位修复 ，为地下水中污染物的原位修复寻求到了 一条新颖而特效的途径 。
（１ ．College of Civil and Architectural Engineering ，Heilongjiang Institute of Technology ，Harbin １５００５０ ，China ；２ ．School of Chemistry and M aterials Science ，Heilongjiang U niversity ，Harbin １５００８０ ，China）
Research of nano zero valent iron for the removal of pollutants from water
DAI Ying１ ，２ ，ZO U Jin‐long２ ，WA NG Wei１ ，Z H A NG Xin１ ，LIANG T ao１ ，Z H A NG M in１
重金属污染物包括 汞 、铅 、铜 、铬 、镍 、铁 、锰 、 等［５］ ，重金属在水环境中不会降解 、消失 ，而是通过 迁移 、转化等途径在各圈层之间转换 ，一旦通过产 品的富集由食物链进入人体 ，会对人类健康构成极 大的危害 。 纳米零价铁对水中重金属离子去除的 作用主要有还原 、吸附和共沉淀作用 。 重金属离子 不同 ，其去除机理也不同 ，还有可能是多种机理共 同作用 ，比如既存在吸附作用也存在还原作用 ，或 者吸附中伴有沉淀的作用 ，各种机理共同作用使得 溶液中的重金属离子得以高效去除 ，并且避免了二 次污染的问题 。 ３畅 １畅 １ 表面吸附 — 配合
纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展
纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展摘要：近年来，纳米零价铁的强化改性技术及其在水处理领域的应用成为研究热点。
特别是针对卤代污染物、硝酸盐、重金属及废水中染料去除方面。
介绍了纳米零价铁强化改性、负载功能化、工程实际应用及其对水污染治理研究进展，并对纳米零价铁改性的未来发展趋势进行展望。
关键词：零价铁；改性；水污染治理纳米技术治理水体污染一直受到国内外广泛关注，其中，纳米零价铁（nano zero valent iron，以下简称NZVI）因其高反应性、无害性而被广泛应用到水污染治理当中。
然而，由于NZVI具有较高的表面能，它在实际应用中容易氧化、集聚，抑制了NZ-VI的反应活性，从而降低了其对水中污染物的降解效率。
针对NZVI的改性技术成为水污染治理领域的研究热点。
同时，该技术的应用范围不断扩大，对目标污染物的治理已经从以氯代有机物为主扩展到对溴代有机物、硝酸盐、重金属及染料等的降解。
1 纳米零价铁强化改性技术NZVI粒子微小，表面能高，容易集聚，由于集聚成团从而降低了NZVI在实际应用中的迁移性和反应活性等，因此，为促进NZVI技术处理实际废水，对NZVI的改性显得尤为重要。
NZVI的改性方式主要有两种，一种是分散改性，另一种是负载功能化。
具体主要有以下方法：（1）选择合适的分散剂去除特定的污染物；（2）选择创新型负载基质；（3）充分利用NZVI本身的金属性质；与其他技术相结合。
1.1 分散剂改性1.1.1 聚合物在分散剂改性NZVI的研究中，以一种聚合物为改性剂是研究较多的一个领域，如PMMA、CMC等。
聚合物改性能使NZVI减少集聚，提高其稳定性和迁移性。
另外，同时采用两种或两种以上聚合物改性也得到人们的关注，Krajangpan 等用PDMS/PEG双聚合物改性NZVI，其稳定性得到提高，但其改性过程较为复杂。
如果能找到有效快捷的改性方法，此种双聚合物改性的方法也是一个值得深入研究的方向。
纳米零价铁在水处理中的应用研究综述
纳米零价铁在水处理中的应用研究综述一、引言在当今世界，水资源的污染和紧缺已经成为一个严重的问题。
纳米材料作为一种新型材料，在水处理领域展现出了巨大的潜力。
其中，纳米零价铁因其独特的性质和优越的性能，在水处理中获得了广泛的应用。
本文将对纳米零价铁在水处理领域的应用研究进行综述，从深度和广度上全面评估其在水处理中的作用和影响。
二、纳米零价铁的制备方法纳米零价铁是一种具有极小颗粒大小的零价铁材料，其制备方法多种多样。
目前常见的制备方法包括溶液法、还原法、冷冻干燥法等。
这些不同的制备方法会对纳米零价铁的性质和结构产生影响，进而影响其在水处理中的效果。
三、纳米零价铁在水处理中的应用1. 污染物去除纳米零价铁以其高活性和大比表面积，可以有效去除水中的重金属、有机物和氯化物等污染物。
其作用机制主要包括吸附、还原、沉淀等多种方式，对水中污染物具有良好的去除效果。
2. 水资源修复纳米零价铁在地下水修复和土壤修复中也有着重要的应用。
其可以有效地修复受到重金属、有机物等污染的地下水和土壤，恢复水资源的清洁和健康。
3. 水质改善除了污染物去除和水资源修复外，纳米零价铁还可以用于改善水质。
其可以去除水中的余氯，改善水的口感和气味，保障饮用水的品质。
四、纳米零价铁在水处理中的影响1. 环境影响纳米零价铁在水处理中的使用可能会产生一定的环境影响。
其残留和转化产物对水体的影响，以及对生态系统的潜在风险，需要进行深入的研究和评估。
2. 技术挑战纳米零价铁在水处理中的应用还面临着一些技术挑战，如纳米材料的稳定性、再生利用等方面需要进一步改进和完善。
五、总结与展望纳米零价铁作为一种重要的纳米材料，在水处理中具有广泛的应用前景。
但是，其在环境影响和技术挑战上仍然需要进一步的研究和改进。
相信在不久的将来，随着纳米技术的发展和水处理领域的需求，纳米零价铁将发挥更加重要的作用，为水资源的保护和治理贡献更多的力量。
在文章中我们对纳米零价铁在水处理中的应用进行了深度和广度兼具的探讨，从制备方法、应用领域、影响因素等多个方面进行了全面评估。
零价铁的最新研究进展
零价铁处理污水的最新研究进展[摘要]零价铁以其低毒、廉价、易操作而且对环境不会产生二次污染等优点，而在水污染治理中受到重视。
作者介绍了零价铁处理污水的机理并综述了其处理包括重金属废水、偶氮染料废水、氯代有机物废水、硝基芳香族化合物废水、硝酸盐废水等在内各种废水的最新研究进展。
指出了零价铁废水处理技术的研究方向．包括对纳米级零价铁的研究、对零价铁去除污染物的机理研究及零价铁与其他技术联用的研究。
[关键词]零价铁；废水处理；微电解零价铁由于具有低毒、廉价、易操作而且对环境不会产生二次污染等优点。
使其在水污染治理中的应用越来越受到重视。
零价铁能够还原去除多种有毒有害污染物。
被认为是最有应用前景的污染物治理技术之一。
零价铁化学性质活泼。
电负性很大。
电极电位E o(Fe2+/Fe)= -0．44V，具有较强的还原能力，可将金属活动顺序表中排于其后的金属置换出来并沉积在铁表面，还可以将氧化性较强的离子或化合物及某些有机物还原。
自从20世纪80年代末有人报道零价铁可以还原去除水溶液中的氯代有机物以来，利用零价铁处理水体污染物一直是非常热门的研究领域。
大量研究表明零价铁不但可以降解水体中的氯代有机物．还能还原去除重金属、偶氮染料、硝基芳香族以及硝酸盐、高氯酸盐、除草剂等多种污染物。
这极大推动了零价铁在环境污染治理方面的应用。
1零价铁的去污机理零价铁去除污染物的机理主要包括三个方面：(1)铁的还原作用。
铁是活泼金属，有较强的还原性。
它可以将多种污染物还原。
(2)微电解作用。
零价铁具有电化学特性，其电极反应的产物中新生态[H]和Fez+能与废水中很多组分发生氧化还原作用而将很多污染物还原。
(3)混凝吸附作用。
铁在腐蚀氧化过程中会产生絮状Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀等，它们都强的混凝吸附作用。
可以吸附去除一部分污染物。
2零价铁在不同污水处理中的应用进展2．1含重金属离子废水零价铁处理废水最早始于对电镀废水和含重金属离子废水的处理。
纳米零价铁(nZVI)修复技术最新进展、应用及展望-中国科学院南京
技术：最新进展、应用及展望”专题讲座，将邀请国际著名专家
对纳米铁修复技术原理与案例进行剖析，尤其对纳米铁的生产、
应用、存在问题进行系统解读。
专题讲座的主要内容： 纳米零价铁地下水修复技术的科学进展 美国污染场地修复进程：15 年修复历史回顾 纳米零价铁的制造、生产、应用与经验教训 纳米零价在欧洲的制备工艺 纳米零价铁在美国超级基金场地及欧洲场地中的应用 纳米零价铁在中国污染场地中的应用前景 讲座专家介绍：
国斯图加特大学牵头的 14 亿欧元的土壤与地下水纳米铁修复技
术应用项目，近期将在瑞士、捷克、以色列、葡萄牙、德国及中
国等国家进行示范。
为了加强对污染场地修复技术机理与工程应用的实践认
知，深入探讨纳米零价铁技术在我国环境修复市场的应用前景，
会后专门在 2015 年 4 月 29 日安排了“纳米零价铁（nZVI）修复
泛应用于污染土壤及地下水修复技术中。因其能处理多类高浓度
氯代烃类有机污染物及重金属污染，且处理周期短，得到了广泛
的关注与认可。纵观国际发展历程，美国自 2003 年以来耗费巨
资研发了纳米零价铁地下水修复技术，美国环保局（USEPA）共
在 60 多个场地进行了示范。欧盟第 7 框架于 2013 年启动了由德
Prof. Paul Nathanail University of Nottingham, UK 欧盟 NANOREM 成员
Prof. Miroslav Cernik, 捷克 Technical
University of Liberec 欧盟 NANOREM 成员
Jan Slunsky 技术总监
捷克 NANO IRON 公司 欧盟 NANOREM 成员
Dr. Daniel W. Elliott Senior Consultant 美国 Geosyntec 公司 欧盟 NANOREM 国际顾 问
零价铁处理污水的最新研究进展
零价铁处理污水的最新研究进展零价铁处理污水的最新研究进展引言水是生命之源，但随着工业化和城市化进程的加速发展，水资源的污染问题越来越严重。
污水处理技术是解决水污染问题的重要手段之一。
近年来，零价铁作为一种有效的污水处理材料，备受世界各国科研机构的关注。
本文旨在介绍零价铁处理污水的最新研究进展，探讨其在污水处理领域的应用前景。
一、零价铁处理污水的原理1. 零价铁的化学性质零价铁是一种具有较高还原性的物质，能够与污水中含有的污染物进行还原反应。
其主要的还原反应有铁的电子转移、铁和污染物的络合、铁和污染物的还原等。
2. 零价铁处理污水的机制零价铁处理污水的机制主要包括：污染物的吸附和催化还原两个方面。
零价铁作为活性介质，能够对污染物进行吸附，从而去除污染物。
同时，零价铁还能够与污染物发生还原反应，将有机物降解为低分子量的无机物。
二、零价铁处理污水的应用1. 零价铁在重金属污染物的去除中的应用重金属污染是一种普遍存在于工业废水中的问题。
零价铁通过与重金属离子发生络合反应，将其转化为不溶于水的复合物，从而去除重金属污染物。
2. 零价铁在有机物降解方面的应用有机物对水环境的污染是一种常见的污染形式，也是难以处理的污染问题之一。
零价铁通过发生还原反应，将有机物降解为无害的物质，从而实现有机物的去除。
3. 零价铁在氮、磷去除中的应用氮、磷是污水中容易引起富营养化的元素，也是水体环境中常见的污染物。
零价铁通过与氮、磷形成络合物，从而实现氮、磷的去除。
三、零价铁处理污水的优势与不足1. 优势（1）零价铁作为一种廉价易得的材料，具有成本低、使用方便等优点。
（2）零价铁能够有效去除多种类型的污染物，对多种污染物都具有一定的去除效果。
2. 不足（1）零价铁对不同类型污染物的去除效果有所差异。
（2）使用过程中，零价铁容易受到氧化、结垢等问题的影响，从而降低了其处理效果。
四、未来发展趋势1. 提高零价铁的稳定性和抗氧化能力是未来的发展方向。
纳米零价铁地下水修复技术的最新研究进展
纳米零价铁地下水修复技术的最新研究进展韩占涛;吕晓立;张威;马丽莎;王平【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,可以直接注入到含水层的重污染区,形成一个高效的原位反应带,灵活、高效、低成本地治理地下水污染.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,吸附或降解地下水中的重金属离子和多种无机阴离子.NZVI地下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地下水修复效果的影响是今后该领域重要发展方向.NZVI在含水层中的有效分散和运移是今后NZVI用于地下水修复的主要突破点.%Nano-scale Zero-Valent Iron ( NZVI) particle is a kind of iron particle with diameter ranging between 1 to 100 nm. Its specific surface and reactivity are much higher than normal iron fillings and iron power. It can be filled into underground heavy polluted area directly to form a high-efficient in situ reactive zone, and remediate the contaminated groundwater in a versatile, high efficient and low-cost way. NZVI not only can degrade all kinds of halogenated hydrocarbons, but also can degrade some other kinds of organic pollutants, heavy metal irons and some inorganic anions. NZVI groundwater remediation technology has already been applied in developed countries, and is expanded quickly. Effects by in situ factors on the remediation effects of NZVI are significant research highlights, the efficient scattering and transport of NZVI in aquifer are the main point for scientists to breakthrough in the future.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2013(040)001【总页数】7页(P41-47)【关键词】卤代烃;砷污染;地下水原位修复;纳米零价铁【作者】韩占涛;吕晓立;张威;马丽莎;王平【作者单位】中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,石家庄050061【正文语种】中文【中图分类】X523零价铁即金属铁，由于它在环境中易于被氧化，可以用作高价态重金属和氯代烃的还原剂，20世纪90年代初开始用作地下水修复剂；铁廉价易得，其氧化产物在水中溶解性很小，不会形成二次污染，因此被大量用于可渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier，简称PRB)中［1］。
纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展
纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展纳米零价铁处理含重金属工业废水研究进展摘要：随着工业化进程的不断加快，大量的含重金属工业废水的排放已经成为环境保护的一个严重问题。
然而，传统的重金属废水处理方法存在效率低、成本高、产生二次污染等诸多问题。
纳米零价铁作为一种新型的废水处理材料，具有较高的处理效率和环境友好性，已经成为了研究的热点。
本文主要介绍了纳米零价铁在处理含重金属工业废水方面的研究进展，包括其制备方法、处理机理、优化条件等。
1. 引言重金属污染对人类健康和环境造成了严重的威胁。
工业废水中的重金属含量较高，且往往以溶解或悬浮态存在，难以有效去除。
传统的处理方法包括化学沉淀、离子交换等，但这些方法存在许多缺点。
因此，寻找一种高效、经济且环境友好的废水处理技术显得非常重要。
2. 纳米零价铁的制备方法纳米零价铁的制备方法包括化学法、物理法、生物法等。
其中，化学法是最常用的制备方法之一。
化学法制备纳米零价铁通常包括还原法、沉淀法和拟球形反应法等。
物理法制备纳米零价铁常见的方法有溅射法、气相沉积法和溶剂热还原法等。
生物法制备纳米零价铁则利用生物体或其代谢产物作为还原剂来制备。
3. 纳米零价铁的处理机理纳米零价铁处理含重金属废水的机理主要包括还原沉淀、离子交换和吸附等过程。
其中，还原沉淀是纳米零价铁处理重金属废水的主要机制，通过与重金属离子发生还原反应，并形成难溶的沉淀物，从而使重金属得到去除。
4. 纳米零价铁处理含重金属废水的优化条件纳米零价铁处理含重金属废水的效果受到很多因素的影响，如零价铁的浓度、反应时间、反应pH值、废水的初始重金属浓度等。
优化这些因素可以提高纳米零价铁的处理效率。
此外，添加助剂、改变反应温度等方法也可以提高纳米零价铁的处理效果。
5. 纳米零价铁处理含重金属废水的应用前景纳米零价铁作为一种新型的废水处理材料，具有较高的处理效率和环境友好性，已经被广泛应用于含重金属废水的处理。
相较于传统的处理方法，纳米零价铁具有许多优点，如操作简单、无二次污染、成本低等。
《零价铁纳米颗粒的可控制备及其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物实验研究》范文
《零价铁纳米颗粒的可控制备及其去除废水中Cr(Ⅵ)污染物实验研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，废水中重金属污染问题日益严重，特别是六价铬（Cr(Ⅵ)）的排放对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，开发高效、环保的废水处理技术成为当前研究的热点。
零价铁纳米颗粒（Fe0 nanoparticles）因其良好的还原性、高比表面积和优异的吸附性能，被广泛应用于重金属污染废水的处理。
本文旨在研究零价铁纳米颗粒的可控制备方法及其对废水中Cr(Ⅵ)污染物的去除效果。
二、零价铁纳米颗粒的可控制备（一）实验材料与设备实验所需材料包括铁盐、还原剂、表面活性剂等，设备包括磁力搅拌器、恒温加热器、离心机等。
（二）制备方法采用化学还原法，通过控制反应温度、反应时间、pH值等参数，实现零价铁纳米颗粒的可控制备。
具体步骤包括配制反应溶液、加入还原剂、调节pH值、进行磁力搅拌等。
（三）表征与分析通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）等手段对制备的零价铁纳米颗粒进行表征，分析其形貌、粒径、晶体结构等性质。
三、去除废水中Cr(Ⅵ)的实验研究（一）实验方法将制备的零价铁纳米颗粒与含Cr(Ⅵ)的废水混合，在一定的温度、pH值和反应时间下进行反应。
通过测定反应前后废水中Cr(Ⅵ)的浓度变化，评估零价铁纳米颗粒对Cr(Ⅵ)的去除效果。
（二）实验结果与分析实验结果表明，零价铁纳米颗粒对废水中Cr(Ⅵ)的去除效果显著。
随着反应时间的延长和零价铁纳米颗粒用量的增加，Cr(Ⅵ)的去除率逐渐提高。
同时，pH值对去除效果也有影响，在一定的pH值范围内，去除效果较好。
通过TEM和XRD等手段对反应后的零价铁纳米颗粒进行表征，发现其形貌和晶体结构未发生明显变化，表明其具有良好的稳定性和重复使用性。
四、结论本文研究了零价铁纳米颗粒的可控制备及其对废水中Cr(Ⅵ)污染物的去除效果。
通过化学还原法，成功制备了形貌规整、粒径均匀的零价铁纳米颗粒。
纳米零价铁在水污染控制中的研究
缺点：易引入杂质，颗粒分布不均匀；磨机结构 复杂，有许多易磨损部件。
活性氢-熔融金属反应法
制备方法：含有氢气的等离子体与金属间产生电弧，使金 属熔融，电离的N2, Ar等气体（惰性气体）和H2溶入熔融金 属，然后释放出来，在气体中形成了金属的超微粒子，用 离心收集器，过滤式收集器使微粒与气体分离而获得纳米 微粒。
纳米铁 机 理 颗粒
氧化–还原
纳米铁 颗粒
降低污染物毒性
5倍铁屑 或铁粉
去除有机卤代物
纳米铁能有效降解一系列常见卤代烃有机污染物，包 括氯代烃、氯化苯、农药、三卤甲烷、氯化乙烯及其 1. 铁直接将表面 他多氯碳氢化合物等。 电子转移至有机 氯化物使之脱氯 3.铁反应产生的 氢气可使卤代烃 还原（水作为电 子接受体）
溅射法
优点：不需要坩埚；蒸发材料(靶)放在什么方位 都可以；可以具有很大的蒸发面纳米铁粉
的平均粒径小、产品纯度高。
缺点：消耗能量大，成本高。
高能球磨法 制备方法：利用介质和物料之间的相互研磨和 冲击使物料粒子粉碎，经几百小时的球磨，可 使小于lμm的粒子达到20％。
高能球磨法
优点：产量高，工艺简单，成本低，容易实现产 业化，非常适合脆性金属材料的制备。
纳米铁脱色
目前偶氮染料的大量研究表明：当零价铁在适当条件 下与染料溶液接触时。染料分子中的偶氮键将发生断 裂，破坏原染料的发色基或助色基，从而失去发色能 力，达到脱色目的。 注：pH值在脱色过程中发挥重要作用
降解偶氮染料示意图
提高纳米零价铁稳定性
1. 纳米双金属的应用 对于应用双金属型纳米零价铁来去除水中的卤代有机化合物，这样的研究比较多 ，而对于研究的对象也是比较宽广的。 双金属型纳米零价铁来降解有机卤代污染物的机理两种理论： 1）铁本身作为活泼金属，在自然界中存在，很容易发生氧化反应。 2）铁本身作为一种过渡金属，它拥有自身的空电子轨道，能够与溶液中的有机 化合污染物形成一种复杂的过渡类化合物。
纳米零价铁在水污染控制中的研究进展-SA14019019
缺点：易引入杂质，颗粒分布不均匀；磨机结构 复杂，有许多易磨损部件。
活性氢-熔融金属反应法
制备方法：含有氢气的等离子体与金属间产生电弧，使金 属熔融，电离的N2, Ar等气体（惰性气体）和H2溶入熔融金 属，然后释放出来，在气体中形成了金属的超微粒子，用 离心收集器，过滤式收集器使微粒与气体 粒径为10nm的铁微粒的比表面积为 33.5m2／g， 铁粉的比表面积仅为0.9m2／g，两者相差达37倍 之多。
微孔展开表面积
为400平方米
直径5mm
纳米铁的主要制备方法
• • • • • • 蒸发凝聚法 溅射法 高能球磨法 活性氢-熔融金属反应法 液相还原法 气相还原法
蒸发凝聚法 （又称低压凝聚法 ）
2. 负载型纳米零价铁
由于纳米铁粒子小、易团聚而导致工程应用的困难，提高纳米铁的分散度而 固定在载体上是一种有效的方法。目前研究报道的固定化纳米铁主要区别在于所 采用的固定化试剂或载体不同．一般可分为无机矿物材料和有机高分子材料做固 定化剂。一些固定化纳米铁的基本属性和应用见表。
总 结
优点
粒径小 纳米铁
超微粒的生成量随等离子气体中的氢气浓度增加而 上升。
该设备是崔作林、 张志焜自行设计 研制出的、具有 独立知识产权的 我国首台可连续 工作的氢电弧等 离子体纳米材料 制备设备。
多级氢电弧等离子体反应装置
气相还原法
制备方法：主要是由H2或CO还原固态金属铁盐。用H2在 N2气氛中还原FeCl2· nH2O 制备α-Fe 纳米粉末。
纳米铁脱色
目前偶氮染料的大量研究表明：当零价铁在适当条件 下与染料溶液接触时。染料分子中的偶氮键将发生断 裂，破坏原染料的发色基或助色基，从而失去发色能 力，达到脱色目的。 注：pH值在脱色过程中发挥重要作用
《改性纳米零价铁和奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中Cr(Ⅵ)的研究》
《改性纳米零价铁和奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中Cr(Ⅵ)的研究》改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中Cr(Ⅵ)的研究一、引言随着工业化的快速发展，废水中的重金属污染问题日益严重，特别是六价铬（Cr(Ⅵ)）的排放对环境和人类健康构成了巨大的威胁。
六价铬具有高度的毒性和致癌性，因此，开发有效的废水处理技术以去除Cr(Ⅵ)至关重要。
改性纳米零价铁作为一种新兴的还原剂在废水处理中展现出独特的优势。
而奥奈达希瓦氏菌作为一种能够降解有机污染物的微生物，同样在环境治理中发挥了重要作用。
本研究将探索改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌协同去除废水中的Cr(Ⅵ)，为实际环境治理提供理论依据和技术支持。
二、材料与方法1. 材料改性纳米零价铁：采用化学还原法制备，并经过表面改性以提高其稳定性和反应活性。
奥奈达希瓦氏菌：从环境中分离并培养，具有良好的Cr(Ⅵ)降解能力。
实验废水：含有一定浓度的Cr(Ⅵ)的模拟废水。
2. 方法（1）改性纳米零价铁的制备与表征（2）奥奈达希瓦氏菌的培养与活性测定（3）改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌协同去除Cr(Ⅵ)的实验设计（4）实验条件的优化，包括pH值、温度、反应时间等（5）分析方法的建立，包括Cr(Ⅵ)浓度的测定、改性纳米零价铁的表征等三、实验结果与分析1. 改性纳米零价铁的表征结果通过透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等手段对改性纳米零价铁进行表征，结果表明改性后的纳米零价铁具有较高的结晶度和良好的分散性。
2. 奥奈达希瓦氏菌的活性测定结果通过测定奥奈达希瓦氏菌在不同条件下的生长曲线和Cr(Ⅵ)降解速率，发现该菌株在适宜条件下具有良好的Cr(Ⅵ)降解能力。
3. 协同去除Cr(Ⅵ)的实验结果在适宜条件下，将改性纳米零价铁与奥奈达希瓦氏菌共同加入到含有Cr(Ⅵ)的废水中，发现二者之间存在明显的协同效应，能够显著提高Cr(Ⅵ)的去除效率。
通过实验数据的分析，我们发现协同作用的主要原因在于改性纳米零价铁能够快速还原Cr(Ⅵ)，而奥奈达希瓦氏菌则能够利用还原后的Cr(Ⅲ)作为营养源进行生长繁殖，进一步促进了Cr(Ⅵ)的去除。
零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论
零价纳米铁在水污染修复中的研究现状及讨论一、本文概述随着工业化和城市化的快速发展，水污染问题日益严重，已成为全球关注的焦点。
在众多水污染修复技术中，零价纳米铁（nZVI）因其独特的物理化学性质，如高比表面积、高反应活性等，在去除水体中的重金属、有机污染物等方面展现出巨大的应用潜力。
本文旨在全面综述零价纳米铁在水污染修复领域的研究现状，深入探讨其应用效果、影响因素、作用机制以及存在的问题和挑战，以期为零价纳米铁在水污染修复中的实际应用提供理论支持和指导。
文章首先回顾了零价纳米铁的发展历程和研究背景，阐述其在水污染修复领域的应用价值和意义。
接着，重点介绍了零价纳米铁在去除重金属、有机污染物等方面的研究进展，包括实验方法、处理效果、影响因素等。
在此基础上，文章深入探讨了零价纳米铁的作用机制，包括其与污染物的反应路径、反应动力学等。
也分析了零价纳米铁在实际应用中面临的问题和挑战，如稳定性、团聚现象、二次污染等，并提出了相应的解决方案和改进策略。
通过本文的综述和分析，期望能为零价纳米铁在水污染修复中的进一步研究提供有益的参考和启示，推动其在实践中的广泛应用和发展。
二、零价纳米铁的基本性质零价纳米铁（nZVI，nano-scale zero-valent iron）是一种具有极高反应活性的纳米材料，其粒径通常在10-100纳米之间。
由于其纳米级的尺寸，nZVI展现出独特的物理和化学性质，这些性质使得它在环境修复，尤其是水污染修复领域具有广阔的应用前景。
nZVI具有极高的比表面积和表面能，这使得它能够与污染物进行高效的接触和反应。
nZVI具有出色的还原性，能够有效地还原多种有机和无机污染物，如重金属离子、氯代有机物等。
nZVI还能通过吸附、共沉淀等方式去除水中的污染物。
然而，nZVI也存在一些挑战和限制。
例如，由于其高反应活性，nZVI易于被氧化，导致其在环境中的稳定性和持久性降低。
nZVI的纳米级尺寸使其易于团聚，降低了其反应活性。
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纳米零价铁的强化改性及其对水污染治理最新研究进展
摘要：近年来，纳米零价铁的强化改性技术及其在水处理领域的应用成为研究热点。
特别是针对卤代污染物、硝酸盐、重金属及废水中染料去除方面。
介绍了纳米零价铁强化改性、负载功能化、工程实际应用及其对水污染治理研究进展，并对纳米零价铁改性的未来发展趋势进行展望。
关键词：零价铁；改性；水污染治理
纳米技术治理水体污染一直受到国内外广泛关注，其中，纳米零价铁（nano zero valent iron，以下简称NZVI）因其高反应性、无害性而被广泛应用到水污染治理当中。
然而，由于NZVI具有较高的表面能，它在实际应用中容易氧化、集聚，抑制了NZ-VI的反应活性，从而降低了其对水中污染物的降解效率。
针对NZVI的改性技术成为水污染治理领域的研究热点。
同时，该技术的应用范围不断扩大，对目标污染物的治理已经从以氯代有机物为主扩展到对溴代有机物、硝酸盐、重金属及染料等的降解。
1 纳米零价铁强化改性技术
NZVI粒子微小，表面能高，容易集聚，由于集聚成团从而降低了NZVI在实际应用中的迁移性和反应活性等，因此，为促进NZVI技术处理实际废水，对NZVI的改性显得尤为重要。
NZVI的改性方式主要有两种，一种是分散改性，另一种是负载功能化。
具体主要有以下方法：（1）选择合适的分散剂去除特定的污染物；（2）选择创新型负载基质；（3）充分利用NZVI本身的金属性质；与其他技术相结合。
1.1 分散剂改性
1.1.1 聚合物
在分散剂改性NZVI的研究中，以一种聚合物为改性剂是研究较多的一个领域，如PMMA、CMC等。
聚合物改性能使NZVI减少集聚，提高其稳定性和迁移性。
另外，同时采用两种或两种以上聚合物改性也得到人们的关注，Krajangpan 等用PDMS/PEG双聚合物改性NZVI，其稳定性得到提高，但其改性过程较为复杂。
如果能找到有效快捷的改性方法，此种双聚合物改性的方法也是一个值得深入研究的方向。
1.1.2 可生物降解分散剂
分散剂作为改性剂加入到NZVI中，在对水中污染物处理的过程中，分散剂对水质的影响尚不明确。
所以，在选分散剂改性NZVI时，更倾向于选择环保型、可降解的分散剂。
Wei等用可生物降解的分散剂PAA改性NZVI，原位修复氯代有机物污染源，结果表明，改性后的NZVI能有效的降解氯代污染物。
Basnet等
用鼠李糖脂改性NZVI，鼠李糖脂是一种可生物降解的物质，将其用于改性NZ-VI 后，不会对水环境产生进一步的污染。
另外还有用维生素B12改性NZVI，改性后，稳定性得到提高，在去除污染物的过程中，B作为电子传递介质，促进反应的进行，最后转化成B12r。
1.1.3 分散剂改性效果对比
目前，用于改性NZVI的分散剂已经提出了很多种。
为更好的理解分散剂对NZVI改性及处理目标污染物的机理，各种分散剂对NZVI的改性结果的对比得到很多学者的关注。
如不同类型的分散剂对NZVI的改性效果；同一系列中，不同性质的分散剂对NZVI改性效果的对比；以及不同类型的分散剂改性后NZVI 对污染物处理效果的对比等。
Wang等对比了三种不同类型的分散剂聚合物PMMA、聚合电解质PAA和表面活性剂CTAB对Pd/Fe双金属纳米粒子改性效果，其改性机理如图1所示。
经PMMA、CTAB改性后的NZVI相比PAA改性的具有更小的粒径和更光滑的表面。
并且，改性后的NZVI对2，4二氯苯酚都有高效脱氯的作用。
最后还根据反应过程的变化，修正了其反应动力学。
在Jiemvarangkul等研究中，用了三种不同的聚合电解质PV3A、PAA、大豆蛋白改性NZVI，提高其在多孔介质中的迁移性。
PV3A、PAA改性的NZVI的分散性和运输效率都得到提高，其中。
PV3A的效果更好。
Dong等研究了胡敏酸对PAA、Tween-20、淀粉改性NZVI 的影响，结果表明，PAA改性的NZVI在胡敏酸存在条件下，其稳定性得到了提高，而对另外两种分散剂的结果却相反，引起了粒子的集聚。
另外，不同类型的表面活性剂改性的NZVI对目标污染物的作用也不同。
Nie等的研究就证实了这一点。
因此，在选择分散剂的过程中，我们应该考虑到不同分散剂的不同分散效果和不同环境条件下的各种可能存在的因素，充分考虑实际应用中其稳定性、迁移性及不同的目标污染物的影响。
1.2 磁性强化改性一个改性，后将NZVI负载到改性后的膨润土上；Yang等先用PAA处理PVDF膜，然后将NZVI负载到膜上，合成了一种新型的复合材料，其合成过程如图3所示。
合成的复合材料能有效的降解除草剂灭滴灵；Pang 等用CTMAB对蒙脱石改性后将NZVI负载到上面，形成壳核结构，改性条件下更有利于其脱溴作用。
功能化后的负载基质能够抑制NZVI的集聚，从而达到提高其反应性的效果。