水是人类赖以生存的重要物质基础。随着现代化工业进程的不断加快,水污染问题日益严峻,寻找绿色、经济的水污染治理技术迫在眉睫。零价铁环境友好且廉价易得,其环境污染物处理前景广阔,但面临着活性低等瓶颈难题。近年来,研究者们提出一系列提高零价铁处理污染物性能的策略,而这些策略大多集中于零价铁表面壳层改性。我们在前期研究中发现零价铁的结晶度与其反应活性有着密切关系,因此本论文以非晶零价铁作为研究对象,深入探究此种零价铁去除典型环境污染物的性能及机理。具体研究内容如下:首先,本文利用液相还原法合成了非晶零价铁（A-mZVI）和晶态零价铁（C-mZVI）,并用XRD和SEM等技术系统分析了样品的结构及形貌。随后,本研究考察了两种零价铁异相芬顿降解对氯硝基苯的性能。基于A-mZVI的异相芬顿体系可以有效降解对氯硝基苯,其速率常数是C-mZVI异相芬顿体系的8倍以上。H2O2的分解实验及·OH的定量分析结果表明,非晶结构增强了零价铁与H2O2反应产生·OH的能力。本研究还检测了对氯硝基苯降解的中间产物,发现氧化产物和还原产物共存于体系中。对氯硝基苯还原过程的分析结果表明,·H是主要的还原物种且A-mZVI产生·H的能力同样强于C-mZVI。本研究认为对氯硝基苯在两种零价铁异相芬顿体系中的降解路径类似,非晶结构会更有利于零价铁活化H2O2产生·OH,同时也易于转移电子给H2O或H+产生·H。此外,本文以Cr（Ⅵ）为模型重金属污染物,考察了非晶结构对零价铁去除Cr（Ⅵ）的影响。实验结果表明,反应初期C-mZVI去除Cr（Ⅵ）的速率常数是A-mZVI的4.5倍,A-mZVI反而表现出较差的Cr（Ⅵ）去除能力。为了探究两种零价铁的性能差异是否由于对Cr（Ⅵ）的去除机理存在不同,本章开展了以下研究:探讨A-mZVI和C-mZVI去除Cr（Ⅵ）的活性物种、验证两种零价铁对Cr（Ⅵ）的吸附、定量分析吸附-还原Cr（Ⅵ）的比例,分析Cr（Ⅵ）在零价铁表面的吸附配位模式。以上实验结果证明A-mZVI主要依靠表面亚铁还原去除Cr（Ⅵ）,而C-mZVI去除Cr（Ⅵ）不仅有表面亚铁的还原作用,还有Cr（Ⅵ）在C-mZVI表面的直接吸附。尽管A-mZVI还原Cr（Ⅵ）的能力强于C-mZVI,但是C-mZVI直接吸附Cr（Ⅵ）的作用强于A-mZVI,因此反应初期A-mZVI去除Cr（Ⅵ）的速率会较慢,当C-mZVI吸附Cr（Ⅵ）达到饱和后A-mZVI去除Cr（Ⅵ）的活性又会超过C-mZVI。本文探究了非晶零价铁去除不同污染物的途径及机理,证实非晶结构能明显影响零价铁去除污染物的活性,为非晶结构零价铁去除污染物与其结晶度内在关系的研究提供了一定参考意义。