本论文在综合国内外大量相关文献的基础上,选用纳米零价铁(nZVI)作为研究本体,采用多种改性方法对纳米零价铁(nZVI)进行多维度改性。选择十三碳二元酸(DC13)和环丙沙星(CIP)两种难降解有机污染物作为目标污染物,研究多维度改性后的nZVI去除难降解有机物的各项性能,并对材料反应前后变化和去除污染物的过程机理进行分析研究,主要分为以下三个方面:1.合成双金属nZVI/Cu去除水中DC13。使用硼氢化钠液相还原合成nZVI/Cu双金属颗粒,用于处理模拟有机废水中的DC13。表征结果表明,液相法制备的双金属复合材料具有较好的分散性能,nZVI/Cu的比表面积随铜用量的增加而减小,总孔容不随材料的变化而变化,除此之外,MS结果表明DC13被部分降解为无机小分子(C02,H20)。研究了双金属复合材料铁铜质量比例、反应材料投加量、反应时间、初始pH对DC13废水的去除性能。通过静态氮吸附仪分析nZVI/Cu的比表面积。结果表明,nZVI/Cu双金属复合材料在质量比为1:0.04,加入量为0.6g/L,反应时间为12h,初始pH为8时,去除DC13的效果最佳,DC13的降解可以达到90%,LC-MS结果表明DC13被零价铁腐蚀产生的羟基自由基(·OH)降解为无机小分子。2.制备了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和纳米级零价铁(nZVI)与铜(Cu)的双金属颗粒(PVP-nZVI/Cu),用于环丙沙星(CIP)催化,并进一步表征了新型催化材料的表面形态和物理化学性质。此外,引入弱磁场(WMF)这一外部因素,测定其存在以及不存在时PVP-nZVI/Cu的对污染物的反应活性。实验结果表明,引入WMF可以提高PVP-nZVI/Cu体系的催化性能,最大CIP去除率达到95.6%(120min)。动力学分析表明CIP的降解符合拟一级动力学。通过质谱法(MS)测定与PVP-nZVI/Cu纳米复合材料反应后CIP的降解产物。还评估了在CIP去除过程中材料吸附和芬顿氧化的定量分析。随着去除过程的进行,PVP-nZVI/Cu吸附以及芬顿氧化的作用发生了动态变化,观察到芬顿反应随着反应进行渐渐开始主导降解过程。3.使用绿茶提取物合成纳米级零价铁(nZVI)与铜(Cu)双金属颗粒GT-nZVI/Cu,用于在弱磁场(WMF)下降解环丙沙星(CIP),并研究其回收的可能性。在这项研究中,对新型催化材料的表面形貌和理化性质进行了表征。发现GT-nZVI 比通过传统化学方法合成的nZVI更稳定并且表现出更好的抗氧化性。此外,测定存在以及不存在WMF时GT-nZVI/Cu的催化活性,从实验结果可以看出,WMF的加入显着提高了 GT-nZVI/Cu体系的性能。此外,WMF即使被移除后仍然具有一定的效果,这被称为剩磁效应。利用质谱(MS)分析了 CIP的降解产物,进一步评价了 CIP去除过程中GT-nZVI/Cu的吸附和芬顿反应的贡献。最后,利用绿茶提取物尝试再生GT-nZVI/Cu,其中物理回收(超声波)是主要途径,并且随着再生次数的增加,CIP去除率降低。