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
纳米材料在环境治理中的新应用研究
纳米材料在环境治理中的新应用研究在当今社会，环境问题日益严峻，成为了全球关注的焦点。
各种污染物质如重金属离子、有机污染物、大气颗粒物等对生态系统和人类健康造成了严重威胁。
为了应对这些挑战，科学家们不断探索创新的环境治理技术，其中纳米材料因其独特的物理化学性质展现出了巨大的应用潜力。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1 100 纳米）的材料。
由于其尺寸极小，纳米材料具有比常规材料更大的比表面积、更高的表面活性和独特的量子效应等特性，这使得它们在环境治理领域能够发挥出色的作用。
纳米零价铁（nZVI）是一种在环境治理中备受关注的纳米材料。
它具有很强的还原能力，可以将许多污染物如六价铬、硝酸盐等还原为低毒性或无害的物质。
例如，在处理地下水中的六价铬污染时，nZVI 能够迅速将六价铬还原为三价铬，从而降低其毒性和迁移性。
此外，nZVI 还可以用于降解有机氯农药等有机污染物，通过还原脱氯反应将其转化为无害的产物。
纳米二氧化钛（TiO₂）也是一种常见的纳米材料，在环境治理中主要用于光催化降解有机污染物。
当受到紫外线或可见光照射时，纳米 TiO₂会产生电子空穴对，这些电子和空穴具有很强的氧化还原能力，可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无害物质。
纳米 TiO₂在处理印染废水、含油废水等方面表现出了良好的效果。
除了上述两种纳米材料，碳纳米管（CNTs）在环境治理中也有新的应用。
CNTs 具有优异的吸附性能，可以有效地吸附水中的重金属离子和有机污染物。
同时，CNTs 还可以作为传感器的材料，用于检测环境中的污染物。
例如，通过修饰 CNTs 表面，可以制备出对特定污染物具有高灵敏度和选择性的传感器，实现对环境中微量污染物的快速检测。
纳米材料在大气污染治理方面也有出色的表现。
纳米级的催化剂如铂纳米颗粒、钯纳米颗粒等，可以提高汽车尾气净化装置的催化效率，降低有害气体的排放。
此外，纳米材料还可以用于制造高效的空气过滤膜，能够过滤掉空气中的细微颗粒物和有害气体，改善空气质量。
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
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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。
《强化稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除及其机理》
《强化稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除及其机理》篇一一、引言随着工业化的快速发展，重金属污染已成为当前环境领域面临的重要问题之一。
其中，铬（Cr）是常见的一种有毒重金属，尤其是其六价形态（Cr(Ⅵ)）因其高度的迁移性和毒性，对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，开发有效的技术手段以去除土壤中的Cr(Ⅵ)成为环境保护领域的研究热点。
近年来，纳米零价铁（nZVI）因其对重金属的还原和固定化作用，被广泛应用于土壤重金属污染的治理中。
本文旨在探讨强化稳定纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除效果及其作用机理。
二、方法本研究采用纳米零价铁作为还原剂，通过实验设计强化其稳定性并探究其对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除效果。
实验中，我们首先制备了纳米零价铁，并通过不同的处理方法强化其稳定性。
随后，将处理后的纳米零价铁与含Cr(Ⅵ)的土壤进行反应，通过监测反应过程中Cr(Ⅵ)浓度的变化，评估纳米零价铁的还原效果。
同时，我们运用多种分析手段，如X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等，对反应前后的纳米零价铁及土壤进行表征分析，以揭示其作用机理。
三、结果与讨论1. 纳米零价铁的稳定性强化本实验中，我们通过表面改性的方法强化了纳米零价铁的稳定性。
改性后的纳米零价铁在土壤环境中表现出更好的稳定性和持久性，有效减少了其在反应过程中的团聚和氧化。
这有利于提高纳米零价铁与Cr(Ⅵ)的反应效率，并减少其可能带来的环境风险。
2. 还原去除效果实验结果表明，改性后的纳米零价铁对土壤中的Cr(Ⅵ)具有显著的还原去除效果。
在反应过程中，Cr(Ⅵ)的浓度随时间逐渐降低，表明纳米零价铁有效地将Cr(Ⅵ)还原为毒性较低的铬（Ⅲ）或铬（Ⅱ）。
此外，我们还发现反应速率随着纳米零价铁投加量的增加而提高，但过量的纳米零价铁可能产生一定的环境风险，因此需要合理控制其投加量。
3. 作用机理通过XRD、SEM等分析手段，我们揭示了纳米零价铁对土壤中Cr(Ⅵ)的还原去除机理。
纳米材料在环境修复中的新应用
纳米材料在环境修复中的新应用随着工业化和城市化的快速发展，环境污染问题日益严峻，对人类的生存和健康构成了巨大威胁。
传统的环境修复技术在应对复杂的污染问题时往往存在局限性，而纳米材料的出现为环境修复带来了新的希望和机遇。
纳米材料由于其独特的物理、化学和生物学性质，在环境修复领域展现出了巨大的潜力。
本文将详细探讨纳米材料在环境修复中的新应用。
一、纳米材料在水污染修复中的应用水污染是当前环境面临的严峻挑战之一，包括重金属污染、有机物污染和微生物污染等。
纳米材料在水污染修复方面表现出了出色的性能。
1、纳米零价铁（nZVI）在重金属去除中的应用纳米零价铁具有高比表面积和强还原能力，能够有效地将重金属离子（如铬、汞、铅等）还原为低毒性或无毒的形态。
例如，在含铬废水处理中，nZVI 可以将六价铬还原为三价铬，从而降低其毒性和迁移性。
2、碳纳米管（CNTs）在有机物吸附中的应用碳纳米管具有优异的吸附性能，能够快速吸附水中的有机污染物，如苯、甲苯、酚类等。
此外，通过对碳纳米管进行功能化修饰，可以进一步提高其对特定有机物的选择性吸附能力。
3、纳米二氧化钛（TiO₂）在光催化降解有机物中的应用纳米二氧化钛在光照条件下能够产生强氧化性的自由基，从而实现对水中有机污染物的高效降解。
它可以将有机污染物分解为二氧化碳和水等无害物质，对于处理难降解的有机废水具有重要意义。
二、纳米材料在土壤污染修复中的应用土壤污染的修复难度较大，传统方法往往效果不佳。
纳米材料为土壤污染修复提供了新的途径。
1、纳米羟基磷灰石（nHAP）在重金属固定中的应用纳米羟基磷灰石能够与土壤中的重金属离子发生化学反应，形成稳定的化合物，从而降低重金属的生物有效性和迁移性。
2、纳米沸石在土壤中有机污染物的去除中的应用纳米沸石具有丰富的孔隙结构和较大的比表面积，能够有效地吸附土壤中的有机污染物，并通过催化作用促进其降解。
3、磁性纳米颗粒在土壤修复中的应用磁性纳米颗粒可以通过外加磁场进行分离和回收，在土壤修复中能够实现对污染物的靶向去除，提高修复效率。
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。
纳米零价铁颗粒用于地下水原位修复的研究进展
ｎ Ｚ ＶＩ 去 除 重 金 属 离 子 的机 理 与 金 属 离 子 的标 准 氧 化
还原 电势 有 一定 关 系 ， 标 准 氧 化还 原 电势 比 Ｆ ｅ 。 低 或 者 非
常接 近 的重 金属 离子 （ 如 Ｃ ｄ 和Ｚ ｎ ） ， ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 通 过壳层 的铁 氧
原成 Ｓ ｅ 舢、 Ｓ ｅ 。 ； Ｓ ｅ 一 可与 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 表面 铁 氧 化物 络 合 生成 硒化 亚
质（ Ｓ ｅ 。 ） 和硒 化 物 （ Ｓ ｅ ） 毒性 小 。 Ｓ ｅ “ 可 被还 原成 Ｓ ｅ ：
Ｓ ｅ Ｏ４ ２ － Ｅ ￣ ＝ ０ ． ０ ３ ＶＳ ｅ Ｏ３ ２ － Ｅ￣ ＝ 一 ０ ． ３ ６ ＶＳ ｅ Ｅ ￣ ＝ 一 ０ ． ６ ７ ＶＳ ｅ （ １ ０）
有关 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 降解 卤代 有机 物 产物 的研 究 表 明 ， 氢 原子 取
附在 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ上 而 去 除 【 ｌ ９ 刮。 ｎ Ｚ ＶＩ 处 理 Ａｓ 的 研 究 表 明 【 ２ 】 １ ， 有 ５ １ ％的 Ａ ｓ 吸 附 在 纳ห้องสมุดไป่ตู้米 铁 表面 ， 被 氧 化 铁 氧 化 成 Ａｓ ＋ 的 占
ｌ ４ ％， 剩下的 ３ ５ ％被 Ｆ ｅ 。 还 原 成 Ａｓ 。 ， 这说明 ｎ Ｚ Ｖ Ｉ 在 处理 砷
氢 原子 取 代 卤 素原 子 需要 电子 和质 子 ， 可用式 （ ３ ） 表
示（ 以三 氯 乙烯 为例 ） ｌ ：
Ｃ ｌ ＨＣ ＝ Ｃ Ｃ ｌ ２ ＋ ２ ｅ 一 ＋ Ｈ＋ 一 斗 Ｃ ｌ ＨＣ ＝ Ｃ ＨＣ ｌ ＋ Ｃ １ 一 （ ３ ）
弃物 中 ， 常 常 以 可 溶性 ｕ “的形 式 存 在 于地 下 水 中 ， 可 以 通
纳米零价铁的优化技术及应用研究进展
in groundwater and soil environmental remediation. nZVI is prone to agglomerate and is easily oxidized by oxygen, so its
第一作者: 张瑞敏(1986-) , 女, 硕士, 讲师, 研究方向: 介孔材料和水处理。
30
广 州 化 工
氯率达到了 91. 6% , 而纳米级 Fe 的脱氯率仅为 12. 7% , 由此
零价铁的团聚保持其分散性, 此外, 超声波可以清除纳米铁表
面生成的中间产物使其表面处于干净的活化状态, 提高纳米铁
降解效率 [2] 。 樊静等 [3] 用纳米零价铁协同超声波对偶氮染料进
行脱色研究, 在 5 min 时脱色率达到 99% , 远超过单独用零价
铁的脱色率。
1. 2 纳米双金属
纳米双金属是指通过表面修饰技术将金属 ( 例如钯、 镍、
Nanoscale Zero Valent Iron ∗
ZHANG Rui -min, ZHU Bao -hua, GAN Lu
( School of Environment and Ecology, Jiangsu Open Universtiy, Jiangsu Nanjing 210036, China)
In addition, the application of nanometer zero valent iron in the environment was summarized.
修饰改性的纳米零价铁吸附降解有机污染物的研究
修饰改性的纳米零价铁吸附降解有机污染物的研究修饰改性的纳米零价铁吸附降解有机污染物的研究近年来，随着工业化和城市化进程的加快，有机污染物对环境和人类健康造成了严重威胁。
因此，寻找高效、经济、环境友好的有机污染物降解方法已经成为研究的热点之一。
在这个背景下，修饰改性的纳米零价铁 (nano zero-valent iron, nZVI) 吸附降解有机污染物的研究备受关注。
纳米零价铁作为一种具有较高活性和可控性的环境修复材料，已经被广泛应用于有机污染物的去除。
近年来，研究者们通过改性的方法对其进行了进一步优化，以提高其在吸附和降解有机污染物方面的性能。
这些改性方法包括：表面修饰、复合材料构建、杂化材料制备等。
首先，改性表面修饰是提高纳米零价铁吸附降解性能的有效方法之一。
一种常见的表面修饰方法是利用特定的材料对纳米零价铁进行包覆，例如氧化物、硅胶、聚合物等。
该方法能够增加纳米零价铁的稳定性和抗腐蚀性，并且能够提高其在吸附过程中的选择性和吸附量。
另外，纳米零价铁的表面修饰还可以通过改变其表面电荷性质和晶面结构，从而对有机污染物的降解性能产生影响。
其次，将纳米零价铁与其他材料进行复合也是提高其性能的一种策略。
复合材料可以综合两种或多种材料的优点，形成新的材料。
例如，与氧化石墨烯复合可以提高纳米零价铁的导电性和分散性，从而增强其在吸附和降解有机污染物过程中的活性。
另外，与石墨烯氧化物复合则能够增加材料的稳定性和吸附能力。
这些复合材料不仅具有良好的物理和化学性能，还能够通过改变其制备方法和比例，来调控纳米零价铁的吸附和降解性能。
最后，利用纳米零价铁与其他材料进行杂化制备新材料也是一种改善其吸附降解性能的方法。
例如，将纳米零价铁与金属氧化物进行杂化可以增加材料的稳定性和催化活性。
此外，将纳米零价铁与有机功能材料进行杂化也可以提高其在特定有机污染物的降解中的选择性和效率。
总之，修饰改性的纳米零价铁是一种很有潜力的吸附降解有机污染物的材料。
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］。
污染水体纳米铁修复技术研究
污染水体纳米铁修复技术研究纳米级零价铁(nano zero-valent iron, NZVI)作为一种强还原剂, 能够在弱酸环境下降解重金属、硝酸和卤代有机污染物.纳米级零价铁相比普通零价铁具有更大的比表面积, 具有更高的反应活性, 在地下水修复领域已经得到普及.向水体中注入纳米零价铁已经被证实是一种有效的处理污染的方法, 特别是对于污染源区域的治理.但是由于纳米颗粒自身的磁力和范德华力的作用, 零价铁颗粒很容易形成团聚, 从而影响其在多孔介质中的迁移传输距离.在众多研究中, NZVI悬浮液被注入到地下水中, 研究检测其对氯代溶剂和溶解性氯代有机化合物的原位处理效果.有研究表明, NZVI从注入点开始只有很短的迁移距离, 从而限制了它在污染地区的分布以及修复能力.同时由于纳米级零价铁的易氧化失活特性, 大大限制了它的应用和发展.氯酚类有机物(CPs)对生物体有毒害作用, 在生产过程中会进入环境, 对水体和土壤造成严重污染.氯酚由于其本身芳环结构和氯代原子的存在而具有很强的抗降解能力, 在给水处理中, 用常规工艺和生物处理难以降解, 新型的电化学氧化法, 副产物中存在有一些含氯的中间产物, 致使氯代有机废水的毒性依然很高, 处理成本也较高. Gillham等提出零价铁可用于地下水的原位修复, 氯代有机物可以有效地被金属铁还原脱氯.所以纳米零价铁成为了用于处理地下水中氯酚类有机物的热门材料, 为了避免纳米级零价铁的团聚和易氧化作用, 在保证其活性下采用一定的改性方法提高纳米铁颗粒的分散程度以保证化学反应正常进行是非常重要的.近几年人们研究了较多的包覆材料, 如聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、羧甲基纤维素(CMC)、壳聚糖以及其他类型的包覆材料, 这些物质不仅能有效阻止纳米铁的聚集和沉降, 使其在水中保持良好的分散性, 而且对纳米铁的活性影响较小.由于实际地下水介质表面多带负电, 所以经常会选用带有负电荷的实验材料, 令悬浮的NZVI由于静电斥力而保持分散, 也不会在带负电的土壤颗粒表面吸附.其中, 羧甲基淀粉钠(CMS)是一种环境友好型材料,可用于食品、医药等工业中, 并且价格低廉.能够起到修饰纳米铁并解决团聚现象的作用.在一定的比例下, 能够让纳米铁保持良好的分散性, 并且在保持分散性的前提下, 还能够具有较高的活性, 此类研究还未见报道.因此, 本研究用不同比例的CMS进行纳米铁的改性包覆, 通过沉降实验对比其分散性和悬浮性, 同时进行包覆材料对2, 4-二氯苯酚的去除实验, 分析其反应活性, 该结果对于应用纳米铁修复污染水体具有重要的意义, 为纳米铁在地下水环境原位修复的运用奠定了理论基础.1 材料与方法1.1 材料与试剂本实验的试剂主要为羧甲基淀粉钠(上海麦克林生化科技有限公司, 分析纯)、硫酸亚铁(天津市福晨化学试剂厂, 分析纯)、硼氢化钠(天津市福晨化学试剂厂, 分析纯).其他试剂为无水乙醇(北京化工厂, 分析纯)、氮气(工业级).1.2 羧甲基淀粉钠包覆和未包覆纳米铁的合成称取一定量的羧甲基淀粉钠(CMS占总质量的质量分数为0.00%、66.67%、75.00%、80.00%、83.33%, 即质量比CMS:Fe0为0:1、2:1、3:1、4:1、5:1) 置于1 000 mL的三口烧瓶中, 加入250 mL脱氧去离子水, 持续通入氮气15 min确保脱氧, 同时不断搅拌至透明黏稠状.称取一定量的硫酸亚铁(FeSO4·H2O)加入CMS溶液中并不断搅拌通氮气, 待FeSO4·H2O全部溶解后用蠕动泵以4 000 μL·min-1的速率滴入硼氢化钠溶液(NaBH4与Fe2+摩尔比约为2.2:1) 250 mL至溶液完全蠕入三口烧瓶中.反应方程为：反应过程始终通入氮气脱氧, 滴加完毕后继续搅拌15 min以便生成的氢气完全排出, 此时制备出的纳米铁溶液即是稳定型纳米零价铁溶液.用溶剂过滤器将制备好的CMS-Fe颗粒进行抽滤, 并用去离子水和乙醇清洗3次, 去除杂质离子, 为保证颗粒不被氧化, 在抽滤过程中向溶液持续通氮气脱氧, 抽滤完成后迅速放入真空干燥箱中, 控制温度为70℃, 时间为600 min, 进行干燥处理, 备用.将干燥好的纳米颗粒进行透射电镜(TEM)表征(JEOL JEM-2100) 和X射线衍射(XRD)分析(D8ADVANCE).1.3 不同包覆比例纳米铁的沉降实验及其分散性将不同浓度配比的CMS改性的稳定型纳米零价铁溶液以及未改性的纳米零价铁溶液浓度控制在1 g·L-1, 吸取混合均匀的悬浊液于比色皿中, 将比色皿注满(比色皿上边缘形成凸液面), 盖上塑料盖, 摇晃使内部溶液分散均匀, 迅速放入紫外可见分光光度计(尤尼柯2082S UV/VIS)中, 扫描波长为508 nm, 扫描时间为5 400 s, 进行动力学测试.1.4 不同包覆比例纳米铁去除水中2, 4-二氯酚的实验在零价铁表面镀上另一种还原电位高的金属, 形成双金属材料可加快零价铁腐蚀速度, 提高零价铁的反应活性, 从而大大提高对氯代烃的还原脱氯速率.为使反应能够快速进行, 在实验中加入不与2, 4-DCP反应的镍(Ni)作为催化剂, 形成Fe/Ni双金属.张卫华的研究表明, 双金属中Ni的质量分数由2%提高到5%时, 脱氯效果显著增加.当Ni质量分数继续增加到10%时, 脱氯效果虽然也继续增加, 但没有前者明显.所以, 本着经济原则, 本实验双金属中Ni的质量分数选用5%.称取质量分数占Fe0为5%硫酸镍(NiSO4·6H2O)颗粒, 加入到CMS改性的稳定型纳米零价铁溶液中, 搅拌15 min, 使铁和镍反应完全.由于和镍反应生成的Fe2+会被溶液中过量的NaBH4还原成Fe0.反应方程式如下：将300 mL一定浓度的2, 4-二氯苯酚(2, 4-DCP)溶液置于500 mL试剂瓶中, 保持溶液为中性条件, 加入一定量的改性纳米铁, 在20℃恒温条件下, 以150 r·min-1的振荡速度反应.在不同时间(1 min、5 min、10 min、20 min、30 min、60 min、90 min、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h)用注射器取样并通过0.45 μm和0.22 μm的聚醚砜水系滤头进行过滤, 达到污染物与改性纳米贴铁颗粒的分离作用, 利用高效液相色谱仪对2, 4-DCP及其降解产物2-氯酚(2-cp)、4-氯酚(4-cp)、苯酚(p)的浓度进行测定, 实验采用C18色谱柱, 流动相为甲醇(60%)和去离子水(40%)的混合液, 流速为1 mL·min-1, 柱温30℃, 在此条件下2, 4-DCP的保留时间大约在8min左右.通过比对峰面积/浓度标线, 计算出不同时刻水中2, 4-DCP、2-cp、4-cp、p的浓度.2 结果与讨论2.1 改性和未改性纳米铁的微观结构根据TEM表征可以发现, 通过液相还原法制备出的纯NZVI颗粒[图 1(a)], 颗粒形状为球形, 粒径通常在40~80 nm, 为纳米级材料.但纯NZVI颗粒之间相互吸引, 团聚, 分散效果较差.而被改性过的NZVI颗粒, 其中CMS所占比例为80%, 如图 1(b)和1(c)所示, 粒径明显增大, 大约在80~100 nm左右, 这是由于外围包覆了羧甲基淀粉钠, 同时NZVI的团聚现象有了很大的改善, 为分散颗粒或者链状分布.图 1 制备纳米铁的透射电镜图像纳米颗粒的微观结构如图 2所示, CMS大分子中的羧基键能够吸附金属离子并且具有良好的机械性能, 可通过双齿啮合或架桥作用使其附着在纳米铁颗粒表面, 令纳米颗粒直径变大.由于表面的CMS大分子存在, 纳米铁颗粒之间的磁性引力减小, CMS中所含的羟基也能够钝化纳米铁颗粒的表面, 从而有效阻止了颗粒团聚.纳米铁颗粒在CMS的作用下以分散型颗粒或者条链状态存在.图 2 改性纳米零价铁微观结构概念图 3的XRD特征图谱说明实验室制备的CMS改性纳米铁为零价铁, 并且具有很高的还原性.从中可以看到衍射峰与标准立方晶系型Fe0和正交晶系型CMS一致, 表明的确制备出目标产物, 而且峰型尖锐, 衍射强度高, 说明产物晶型良好.其中红色标识的特征峰是立方晶系型Fe0的特征衍射峰.绿色标识的特征峰是正交晶系型CMS的特征衍射峰, 除此之外并未发现其他物质的衍射峰, 说明所制备的产物纯正, 无杂质.(b)为(a)中对应位置的放大图 3 淀粉改性纳米铁的XRD谱图2.2 改性和未改性纳米铁的沉降和分散稳定性殷其亮的研究表明, 对于nZVI/30%CMC絮凝起主要作用、对于nZVI/150%CMC、ZVI/500%CMC则是稳定起主要作用; 随着改性剂添加量的增加稳定性逐渐增强, 所以分散剂CMS采用质量比CMS:Fe0为0:1、2:1、3:1、4:1、5:1, 即占总质量的质量分数为0.00%、66.67%、75.00%、80.00%、83.33%. 图 4为等浓度不同配比CMS-Fe的沉降曲线, CMS分别占总质量的质量分数为0.00%、66.67%、75.00%、80.00%、83.33%, 横坐标为时间, 纵坐标为测定时吸光度A与初始吸光度A0的比值, 表示为相对吸光度A/A0.由于比色皿管壁上也会附着少量铁, 所以吸光度始终不为0.从中可以看出：配比为75.00%与80.00%的CMS-Fe 沉降缓慢, 在30 min之后, 沉降趋于平缓, 且分散效果好, 这是由于羧甲基淀粉钠分子层之间的空间位阻和静电斥力能够抵抗纳米铁颗粒之间的磁力吸引, 令其团聚效果大大减弱从而增加其分散性; 配比为66.67%与83.33%的CMS-Fe沉降较快, 在10 min之后, 沉降趋于平缓, 且分散效果较差; 然而配比为0.00%的NZVI沉降速度最快, 在5 min之后, 沉降趋于平缓, 分散效果最差, 几乎完全沉淀, 由于纳米铁颗粒之间磁性的作用, 颗粒与颗粒会很快聚集团聚在一起形成较大颗粒, 随之由于重力会迅速下沉.通过对比不同CMS比例的CMS-Fe的沉降曲线, 可以看出：CMS比例过小或过大均不利于NZVI在水中的分散效果, 只有在适当的比例才能使NZVI在水中的分散效果最佳, 配比为80.00% CMS-Fe的沉降曲线最为平缓, 最终相对吸光度为0.713说明其分散悬浮性最好.图 4 不同类型的纳米铁在水溶液中的沉降光谱曲线2.3 不同包覆比例纳米铁去除水中2, 4-二氯苯酚当体系为酸性时, 2, 4-DCP的降解速率最快, 中性次之, 碱性条件下几乎没有降解, 另外在酸性条件下, 2, 4-DCP呈分子状态易挥发, 中性条件下挥发率很少, 碱性条件下呈离子状态, 不易挥发.所以本实验采用中性条件下进行反应, 既能保证较快的降解速率又可能减少挥发.纯纳米零价铁颗粒在自身磁力和范德华力的作用下发生团聚, 形成直观可见的大块团聚体, 比表面积减小, 与反应物接触面积也大大减少.当纳米零价铁表面有分散剂CMS存在时, CMS分子中含有的羧基能够与金属离子以双齿架桥的形式成键, 从而将制备纳米金属颗粒的前体Fe2+均匀分散在“纳米反应器”中, 并在还原剂(NaBH4)还原下迅速成核, 最终得到稳定分散的纳米颗粒.此时的纳米铁颗粒比表面积要比纯纳米铁颗粒大得多, CMS对于2, 4-DCP也有一定吸附能力, 可以与污染物2, 4-DCP充分接触并发生脱氯反应, 图 5表示了CMS-Fe/Ni与氯酚反应的机制途径, 与2, 4-DCP的反应方程式如下：图 5 CMS-Fe/Ni与2, 4-DCP反应机制图 6为不同类型纳米零价铁去除水中2, 4-DCP的曲线.从中可以看出纯Fe0(CMS=0.00%)对于2, 4-DCP的去除效果最差, 去除率大约在23.62%左右, 这是由于纯Fe0在水中易团聚, 使其比表面积减少, 与污染物接触面积变少, 且容易被氧化失活.而分散效果良好的纳米铁对于2, 4-DCP的去除效率则大大增强.当分散剂的比例从66.67%增加到83.33%时, 即CMS:Fe0为2:1、3:1、4:1、5:1时, 去除率分别为61.32%、77.28%、83.69%和60.83%.图 6 不同类型的纳米零价铁去除水中2, 4-DCP浓度变化从图 6中可以看出, 在投入分散型纳米铁聚合物后, 污染物2, 4-DCP的浓度会在开始的60 min内迅速降低到达一个暂时的最低值, 然后会有小幅度的升高, 最后再不断降低, 浓度值在经过300 min后都基本趋于平稳.这是由于包覆在纳米铁表面的CMS对于污染物有一个吸附作用, 在投入后能够迅速吸附污染物到材料表面, 增大了NZVI附近2, 4-DCP浓度, 吸附的2, 4-DCP被NZVI脱氯还原, 生成2-cp、4-cp和p, 之后会发生脱附, 其中一部分污染物又慢慢解析到溶液中, 脱附速率大于降解速率, 所以此时溶液中的污染物浓度会有小幅提高.同时分散剂的存在可以提高纳米铁的反应活性, 随着分散剂比例的增加, 聚合物的去除效率也随之增加, 去除效果越明显.在污染物浓度一定时(20mg·L-1), CMS占聚合物比例越多, 去除效果越好, 当达到总量的80.00%时, 即CMS:Fe0=4:1时, 对于2, 4-DCP的去除率最高, 达到了83.69%.之后随着比例的增加, 由于纳米铁颗粒表面CMS量过多, 阻碍铁与2, 4-DCP接触, 去除率下降, 回到了60.83%.由此可以得出, 分散剂占聚合物的比例为80.00%时, 对于污染物的去除效果最好.前文沉降分散性研究已证实了含量为80%的CMS有助于增加纳米铁分散性, 且分散性最好, 可以推断这种良好的分散性更易促使纳米铁与2, 4-DCP的接触作用, 所以纳米铁包覆的CMS比例在高达一定程度：占总量80%时会有助于水中2, 4-DCP的去除.为了排除纳米铁复合材料对于污染物吸附作用的干扰, 实验同时测定了2, 4-DCP在脱氯降解过程中的中间产物及最终产物2-cp、4-cp及p的浓度.通过图 7(a)和7(b)可以发现, 2-cp和4-cp的浓度都存在着波动, 随反应的进行先升高后降低, 而图 6中同一时间2,4-DCP的浓度先降低再有部分回升, 说明这两种物质为2, 4-DCP降解过程中的中间产物,能够再继续被降解转化成p.本实验发现, 2-cp的浓度相对4-cp的浓度较高, 在后期均降解脱氯变为最终产物p.有研究发现, 在厌氧环境下含卤芳烃的还原作用和反应物的吉布斯自由能有关, 2-cp和4-cp的标准吉布斯自由能(ΔGθ)分别为-56.8 kJ·mol-1和-53.1 kJ·mol-1.所以2, 4-DCP更倾向于生成吉布斯自由能更低的2-cp.马淳安等通过电化学氧化研究也发现, 2, 4-DCP在电化学氧化过程中对位C是最容易发生亲核反应的位点, 对位氯易从2, 4-DCP苯环上脱去, 所以2-cp更易生成.从图 7(c)可发现, 自反应开始时, 便有p生成, 说明目标污染物能够被Fe0直接还原降解生成p, 反应进行60 min后, p的浓度增长速率变快, 可以说明此时2-cp和4-cp正在被降解为p.图 7 2-cp、4-cp和p的浓度变化通过图 6和图 7的对比可以发现, 2, 4-DCP既能先降解为2-cp或4-cp再降解为p, 也能够直接被脱氯降解为p.用质量分数为80%的CMS的纳米铁聚合物举例计算, 反应420 min 后, 2, 4-DCP含量为3.26mg·L-1, 此时2-cp、4-cp和p生成量分别为0.78、0.36和9.12mg·L-1, 可以算出2, 4-DCP一共被去除了16.74mg·L-1, 其中被降解了共14.07mg·L-1, 挥发加吸附共2.67mg·L-1, 大部分污染物被Fe0还原降解, 降解率为84%.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
纳米零价铁对地下水污染物吸附修复
纳米零价铁对地下水污染物吸附修复一、纳米零价铁技术概述纳米零价铁（nZVI）是一种新兴的纳米材料，以其独特的物理化学性质在环境修复领域显示出巨大的潜力。
纳米零价铁技术的核心在于利用纳米尺度的铁颗粒，通过其强大的还原能力，对地下水中的污染物进行吸附和修复。
这种技术的发展，不仅能够推动环境修复技术的进步，还将对整个环境科学领域产生深远的影响。
1.1 纳米零价铁的基本特性纳米零价铁的基本特性主要包括以下几个方面：高比表面积、强还原性、良好的吸附能力。
高比表面积使得纳米零价铁能够提供更多的反应位点，从而增强其与污染物的接触和反应能力。
强还原性是纳米零价铁最显著的特性之一，它能够将许多污染物还原为无害或低毒的物质。
良好的吸附能力则使得纳米零价铁能够有效地吸附和固定地下水中的污染物。
1.2 纳米零价铁的应用场景纳米零价铁的应用场景非常广泛，包括但不限于以下几个方面：- 地下水重金属污染修复：纳米零价铁能够有效地吸附和还原地下水中的重金属离子，如铅、镉、汞等。
- 有机污染物降解：纳米零价铁能够通过其强还原性，降解地下水中的有机污染物，如农药、染料、石油烃等。
- 放射性物质去除：纳米零价铁还能够用于去除地下水中的放射性物质，如铀、钚等。
二、纳米零价铁技术的发展历程纳米零价铁技术的发展历程是一个不断探索和完善的过程，需要环境科学家、工程师和政策制定者的共同努力。
2.1 纳米零价铁技术的起源纳米零价铁技术起源于20世纪90年代，最初是作为一种新型的催化剂材料被研究。
随着研究的深入，科学家们发现纳米零价铁在环境修复领域具有巨大的应用潜力，尤其是在地下水污染物的吸附和修复方面。
2.2 纳米零价铁技术的关键技术纳米零价铁技术的关键技术包括以下几个方面：- 纳米铁颗粒的制备：纳米铁颗粒的制备是纳米零价铁技术的基础，常用的方法包括化学还原法、物理气相沉积法等。
- 纳米铁颗粒的表面改性：通过表面改性技术，可以提高纳米零价铁的稳定性和反应活性，从而增强其在环境修复中的应用效果。
零价纳米铁在靶场土壤修复中应用展望
***************零价纳米铁在靶场土壤修复中的应用与展望李战国朱勇兵李军（防化研究院环境科学与工程研究室，北京102205）摘要：靶场、武器装备科研试验场等典型的军事场地土壤中的主要污染物为Pb、Sb、Cu等重金属和TNT、RDX等含能有机物，在长期训练和试验过程中土壤中高浓度的污染物对军事场地周边生态环境和地下水安全造成严重威胁，因此军事污染场地的修复问题已引起国内外的高度关注。
零价纳米铁以其比表面积大、反应活性高等优势在污染场地修复方面具有良好的应用前景。
通过对近年来零价纳米铁技术研究成果的总结概括，分析了零价纳米铁在修复降解重金属和有机污染物中的应用及影响修复效果的主要因素，提出了该技术在靶场土壤修复中的应用与展望。
关键词：零价纳米铁；靶场；土壤修复；重金属；TNT1引言靶场、武器装备科研试验场在长期的军事训练和科研试验中由于大量弹药的使用，将导致大量重金属和TNT进入土壤，尽管靶场占地面积不大，但长期的军事训练和科研试验过程中大量污染物进入土壤，形成局部高浓度污染区域，不仅破坏了土壤生态系统，污染物还会随雨水横向和垂向迁移，污染地表水和地下水（如图1所示），进而对周围整个生态环境和人体健康造成严重影响[1-2]。
尤其是Pb污染（弹体中Pb占95~97%，Sb占2%，其余为Ni、Zn、Mn和Cu），Darling等人[3]专门针对安大略省一个靶场土壤中的Pb污染做了深入调查，发现每年进入土壤的Pb高达数万千克每公顷。
因此与一般工业场地污染不同，靶场土壤污染具有污染物种类集中、浓度高等特点，这对其修复工作带来了一定的挑战。
图1军事场地训练和科研试验活动对环境的影响示意图自美国超级基金实施以来，欧美等发达国家在污染场地修复领域始终处于世界领先地位，已应用或工程示范的技术主要有异位焚烧、生物修复、重金属固定化/稳定化、阻隔填埋、土壤气相抽提、土壤淋洗技术等，但是上述技术修复成本较高，或者针对特定的污染物，修复效果不够理想。
生物炭负载纳米零价铁制备及修复六价铬污染土壤技术研究进展
生物炭负载纳米零价铁制备及修复六价铬污染土壤技术研究进展一、内容综述生物炭是一种富含碳素的生物质在缺氧条件下经高温热解制备的固态物质。
具有良好的多孔性、比表面积和吸附性能。
BNZVI是一种新型的纳米材料，具有极高的活性和还原能力，可以有效降低土壤中六价铬的浓度。
将BNZVI负载到生物炭上，可以提高其在土壤中的稳定性和生物利用率，从而更有效地修复六价铬污染土壤。
影响BNZVI修复六价铬污染土壤的因素较多，主要包括生物炭的种类、含量、预处理方式以及Cr（VI）的浓度和毒性等。
生物炭的种类和含量对BNZVI的还原能力有显著影响；预处理方式可改变生物炭的表面官能团，提高其吸附和还原性能；Cr（VI）的浓度和毒性会影响BNZVI的还原效率，高浓度和毒性的Cr（VI）会降低BNZVI的还原能力。
生物炭负载纳米零价铁修复六价铬污染土壤的过程中，微生物起到了关键作用。
一些具有Cr（VI）还原能力的微生物，如Stenotrophomonas、Dechloromonas等，在BNZVI的诱导下可以降低土壤中Cr（VI）的浓度。
一些微生物还可以降解含有BNZVI的生物炭，释放出具有还原能力的纳米零价铁，从而提高修复效果。
通过调控微生物群落结构和多样性，可进一步提高BNZVI修复六价铬污染土壤的效果。
通过实验室搭建的小型模型和实际场地试验，生物炭负载纳米零价铁修复六价铬污染土壤具有较好的效果。
修复后的土壤中六价铬浓度降至国家排放标准以下，同时提高了土壤肥力和微生物多样性。
目前关于BNZVI修复六价铬污染土壤的评价体系尚未完善，需要进一步开展深入研究。
生物炭负载纳米零价铁修复六价铬污染土壤技术为重金属污染土壤治理提供了新的思路和方法。
未来研究方向包括优化BNZVI的制备条件和工艺参数，深入挖掘其修复机理，以及开展实际场地应用研究等。
1. 重金属六价铬污染土壤的问题背景和严重性随着工业化进程的不断加速，土壤重金属污染问题日益严重。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
Dr. Michael Borda Associate 美国 Golder Associates
陈梦舫研究员 中国科学院南京土壤研究所 欧盟 NANOREM 国际顾问
“纳米零价铁（nZVI）修复技术：最新进展、应用及展望”专题讲座 中国·长沙 2015 年 4 月 29 日
MIP ECD Response Correlated to Confirmatory Samples to Estimate Groundwater Concentrations
专题讲座介绍： 纳米零价铁（nZVI）作为一种高效还原性修复材料，被广