随着社会的发展,水体中Cr(Ⅵ)对环境以及对人类的有害影响日趋严重。铁作为一种常用还原剂,有着广泛的来源和应用前景。本论文结合目前研究的热点,探索了三种基于铁基质的新型复合材料,能有效地去除水体中的Cr(Ⅵ),同时,具备经济和环境效益。具体研究如下:1、活性炭(AC)负载的淀粉包裹型纳米零价铁(S-nZⅥ)。研究表明,当淀粉和活性炭同时应用于nZⅥ改性时,淀粉和活性炭之间会产生协同效应,使溶液中Cr(Ⅵ)去除率提高18.39%。S-nZⅥ-AC对Cr(Ⅵ)的去除率随反应时间的增加而增加,并在390分钟内达到最大容量72.54 mg g^-1。动力学模型拟合表明,S-nZⅥ-AC对Cr(Ⅵ)的去除遵循拟二级动力学。由于S-nZⅥ-AC能高效、稳定地实现Cr(Ⅵ)的去除,因此,S-nZⅥ-AC是潜在的去除Cr(Ⅵ)复合材料。2、巴旦木壳生物炭负载纳米零价铁(nZⅥ-ASBC)。实验表明,pH是影响实验结果的主要因素(P-1、pH值为2-6时,nZⅥ-ASBC能实现99.8%的Cr(Ⅵ)的去除,比pH值为7-11时的去除率高出约20%。傅里叶变换红外光谱结果表明,N-H可能是影响该化学吸附过程的主要官能团。热力学研究表明,该反应在T2+将溶液中的Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)。生成的Cr(ⅢⅢ)会与钢渣表面的过饱和硅酸钙水合物进一步结合,从而去除生成的Cr(Ⅲ);此外,钢渣表面上存在的硬脂酸阴离子可促进Cr(Ⅲ)的吸附,从而形成硬脂酸铬,使得因还原产生的Cr(Ⅲ)得以去除并被固化。本研究为铬的去除提供了三种新的方法,对Cr(Ⅵ)的去除均表现出良好的去除能力。改性的纳米零价铁对Cr(Ⅵ)的去除依赖于氧化还原和吸附,而NP-SS对Cr(Ⅵ)的去除过程除了氧化还原和吸附的机理外还有絮凝,这使得水溶液中被还原的Cr(Ⅲ)也能很好被固定在NP-SS表面,有效防止了Cr(Ⅲ)被空气氧化导致的二次污染。这为重金属铬的去除提供了新的方法,也为实际应用提供了理论支撑。