【摘 要】
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零价铁（ZVI）具有高还原能力、环境友好性和成本效益,被认为是一种有前途的污染物修复材料。对于ZVI/H2O系统而言,去污效果高度依赖于ZVI的腐蚀演变过程。其中,Fe~0核心和污染物之间的界面电子转移是一个关键过程。另外,ZVI表面的导电性和界面结构对ZVI的反应性至关重要。然而,在合成和应用过程中,由于氧化物和有机层的积累,ZVI表面会发生表面钝化,而具有高空间位阻效应的氧化壳严重影响了ZVI
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零价铁（ZVI）具有高还原能力、环境友好性和成本效益,被认为是一种有前途的污染物修复材料。对于ZVI/H2O系统而言,去污效果高度依赖于ZVI的腐蚀演变过程。其中,Fe~0核心和污染物之间的界面电子转移是一个关键过程。另外,ZVI表面的导电性和界面结构对ZVI的反应性至关重要。然而,在合成和应用过程中,由于氧化物和有机层的积累,ZVI表面会发生表面钝化,而具有高空间位阻效应的氧化壳严重影响了ZVI的性能。值得注意的是,改善ZVI表面特性的活化效果比简单地减小尺寸以增加比表面积更为显著。目前,球磨技术是一种高效且具有成本效益的方法,在克服ZVI的钝化问题以提高去污效率方面具有良好的应用前景。因此,本文重点研究了工艺控制剂（PCA）、球磨参数以及不同环境因素对球磨零价铁(ZVIbm)去除废水中V5+的影响和机制。主要结论如下:（1）在球磨过程中,Na Cl与ZVI之间可能发生了机械化学反应,使得ZVI表面氧化物外壳被Na Cl和Fe Cl2取代,从而实现了ZVI表面物化改性。（2）在近中性条件下,ZVIbm对V5+的去除速率比ZVI要高出近一个数量级。同时,ZVIbm还能够在更宽的p H范围（3-9）内实现对V5+的有效去除。（3）初始阶段的污染去除反应可以立即发生,不需要诱导时间,而随着反应的进行,表面钝化效应加剧,致使后续反应阶段缓慢。（4）由于过多的能量输入使ZVIbm的团聚效应增强的同时,表面孔体积也明显减少,从而弱化了ZVIbm的反应性。相反,在球磨过程中加入Na Cl,不仅有效缓解了ZVIbm的结块现象,还增加了产物的比表面积并产生更多的活性位点。（6）从经济性及效果方面考虑,球磨活化ZVI的最优条件为300 rpm,4 h,Na Cl 3wt.%。V5+污染去除的最佳条件为10 mg/L,p H=7,25℃,5.0 g/L。热力学分析表明,ZVIbm与V5+的反应为吸热反应。动力学模型和等温吸附模型表明吸附速率主要由化学吸附控制,是多层异质吸附。（7）综合多种表征手段,证实了ZVIbm去除废水中的V5+主要是以还原作用为主。
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