纳米零价铁（ZVI）因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。
（1）ZVI可通过FeCl₂•4H₂O和NaBH₄溶液反应制得，同时生成H₂、B（OH）

-

4

，制备过程中需要不断通入高纯氮气，其目的是

排除装置中存在的空气，防止制得的纳米零价铁被氧化；及时排出H₂，防止爆炸

排除装置中存在的空气，防止制得的纳米零价铁被氧化；及时排出H₂，防止爆炸

。
（2）ZVI电化学腐蚀处理三氯乙烯进行水体修复，H⁺、O₂、NO

-

3

等物种的存在会影响效果，水体修复的过程如图1所示。有效腐蚀过程中，生成1mol乙烯所转移的电子物质的量为

6

6

mol,过程④对应的电极反应式为

NO

-

3

+10H⁺+8e^-=NH

+

4

+3H₂O

NO

-

3

+10H⁺+8e^-=NH

+

4

+3H₂O

。

（3）ZVI可去除废水中Pb²⁺，pH＜6时，pH对Pb²⁺的去除率的影响如图2所示。
已知：
ⅰ）在水中，ZVI表面的FeOH会因为质子化/去质子化作用而使其表面带正/负电荷，可表示为：FeOH+H^+⇌FeOH

+

2

，FeOH⇌FeO^-+H⁺。pH约为8.1达到等电点，ZVI表面不带电。
ⅱ）pH＜6时，ZVI去除Pb²⁺主要发生表面配位反应和还原反应：
2FeOH

+

2

+Pb²⁺⇌（FeO）₂Pb+4H⁺
2Fe+3Pb²⁺+4H₂O⇌3Pb+2FeOOH+6H⁺
①pH＜6时，铁氧化物颗粒不易吸附Pb²⁺的原因是

ZVI表面的FeOH会因为质子化作用形成FeOH

+

2

，使ZVI表面带正电荷，不利于吸附Pb²⁺

ZVI表面的FeOH会因为质子化作用形成FeOH

+

2

，使ZVI表面带正电荷，不利于吸附Pb²⁺

。
②pH＜6时，随着pH增大，Pb²⁺的去除率会增大至接近100%的原因是

随pH增大，c（H⁺）减小，ZVI颗粒表面去质子化程度越来越强、与Pb²⁺的静电引力越来越大，质子化程度减弱，但配位反应正向进行程度仍然增大，同时也有还原反应的正向进行程度增大

随pH增大，c（H⁺）减小，ZVI颗粒表面去质子化程度越来越强、与Pb²⁺的静电引力越来越大，质子化程度减弱，但配位反应正向进行程度仍然增大，同时也有还原反应的正向进行程度增大

。
（4）催化剂协同ZVI能将水体中的硝酸盐（NO

-

3

）转化为N₂，其催化还原反应的过程如图3所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2。当pH＜4.2时，随pH减小，N₂生成率逐渐降低的原因是

pH减小，H⁺浓度增大，会生成更多的H，使NO

-

3

被还原的中间产物NH更多的与H反应生成NH

+

4

，减少N₂的生成

pH减小，H⁺浓度增大，会生成更多的H，使NO

-

3

被还原的中间产物NH更多的与H反应生成NH

+

4

，减少N₂的生成

。