納米零價(jià)鐵（ZVI）因其高比表面積、優(yōu)異的吸附性、較強(qiáng)的還原性和反應(yīng)活性等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于污染物的去除。
（1）ZVI可通過(guò)FeCl₂?4H₂O和NaBH₄溶液反應(yīng)制得，同時(shí)生成H₂、B（OH）

-

4

，制備過(guò)程中需要不斷通入高純氮?dú)?，其目的?

排除裝置中存在的空氣，防止制得的納米零價(jià)鐵被氧化；及時(shí)排出H₂，防止爆炸

排除裝置中存在的空氣，防止制得的納米零價(jià)鐵被氧化；及時(shí)排出H₂，防止爆炸

。
（2）ZVI電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯進(jìn)行水體修復(fù)，H⁺、O₂、NO

-

3

等物種的存在會(huì)影響效果，水體修復(fù)的過(guò)程如圖1所示。有效腐蝕過(guò)程中，生成1mol乙烯所轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量為

6

6

mol,過(guò)程④對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為

NO

-

3

+10H⁺+8e^-=NH

+

4

+3H₂O

NO

-

3

+10H⁺+8e^-=NH

+

4

+3H₂O

。

（3）ZVI可去除廢水中Pb²⁺，pH＜6時(shí)，pH對(duì)Pb²⁺的去除率的影響如圖2所示。
已知：
?。┰谒校琙VI表面的FeOH會(huì)因?yàn)橘|(zhì)子化/去質(zhì)子化作用而使其表面帶正/負(fù)電荷，可表示為：FeOH+H^+?FeOH

+

2

，F(xiàn)eOH?FeO^-+H⁺。pH約為8.1達(dá)到等電點(diǎn)，ZVI表面不帶電。
ⅱ）pH＜6時(shí)，ZVI去除Pb²⁺主要發(fā)生表面配位反應(yīng)和還原反應(yīng)：
2FeOH

+

2

+Pb²⁺?（FeO）₂Pb+4H⁺
2Fe+3Pb²⁺+4H₂O?3Pb+2FeOOH+6H⁺
①pH＜6時(shí)，鐵氧化物顆粒不易吸附Pb²⁺的原因是

ZVI表面的FeOH會(huì)因?yàn)橘|(zhì)子化作用形成FeOH

+

2

，使ZVI表面帶正電荷，不利于吸附Pb²⁺

ZVI表面的FeOH會(huì)因?yàn)橘|(zhì)子化作用形成FeOH

+

2

，使ZVI表面帶正電荷，不利于吸附Pb²⁺

。
②pH＜6時(shí)，隨著pH增大，Pb²⁺的去除率會(huì)增大至接近100%的原因是

隨pH增大，c（H⁺）減小，ZVI顆粒表面去質(zhì)子化程度越來(lái)越強(qiáng)、與Pb²⁺的靜電引力越來(lái)越大，質(zhì)子化程度減弱，但配位反應(yīng)正向進(jìn)行程度仍然增大，同時(shí)也有還原反應(yīng)的正向進(jìn)行程度增大

隨pH增大，c（H⁺）減小，ZVI顆粒表面去質(zhì)子化程度越來(lái)越強(qiáng)、與Pb²⁺的靜電引力越來(lái)越大，質(zhì)子化程度減弱，但配位反應(yīng)正向進(jìn)行程度仍然增大，同時(shí)也有還原反應(yīng)的正向進(jìn)行程度增大

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（4）催化劑協(xié)同ZVI能將水體中的硝酸鹽（NO

-

3

）轉(zhuǎn)化為N₂，其催化還原反應(yīng)的過(guò)程如圖3所示。為有效降低水體中氮元素的含量，宜調(diào)整水體pH為4.2。當(dāng)pH＜4.2時(shí)，隨pH減小，N₂生成率逐漸降低的原因是

pH減小，H⁺濃度增大，會(huì)生成更多的H，使NO

-

3

被還原的中間產(chǎn)物NH更多的與H反應(yīng)生成NH

+

4

，減少N₂的生成

pH減小，H⁺濃度增大，會(huì)生成更多的H，使NO

-

3

被還原的中間產(chǎn)物NH更多的與H反應(yīng)生成NH

+

4

，減少N₂的生成

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