納米零價鐵（ZVI）因其高比表面積、優異的吸附性、較強的還原性和反應活性等優點被廣泛應用于污染物的去除。
（1）ZVI可通過FeCl₂?4H₂O和NaBH₄溶液反應制得，同時生成H₂、B（OH）

-

4

，制備過程中需要不斷通入高純氮氣，其目的是

排除裝置中存在的空氣，防止制得的納米零價鐵被氧化；及時排出H₂，防止爆炸

排除裝置中存在的空氣，防止制得的納米零價鐵被氧化；及時排出H₂，防止爆炸

。
（2）ZVI電化學腐蝕處理三氯乙烯進行水體修復，H⁺、O₂、NO

-

3

等物種的存在會影響效果，水體修復的過程如圖1所示。有效腐蝕過程中，生成1mol乙烯所轉移的電子物質的量為

6

6

mol,過程④對應的電極反應式為

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，pH對Pb²⁺的去除率的影響如圖2所示。
已知：
ⅰ）在水中，ZVI表面的FeOH會因為質子化/去質子化作用而使其表面帶正/負電荷，可表示為：FeOH+H^+?FeOH

+

2

，FeOH?FeO^-+H⁺。pH約為8.1達到等電點，ZVI表面不帶電。
ⅱ）pH＜6時，ZVI去除Pb²⁺主要發生表面配位反應和還原反應：
2FeOH

+

2

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

ZVI表面的FeOH會因為質子化作用形成FeOH

+

2

，使ZVI表面帶正電荷，不利于吸附Pb²⁺

ZVI表面的FeOH會因為質子化作用形成FeOH

+

2

，使ZVI表面帶正電荷，不利于吸附Pb²⁺

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

隨pH增大，c（H⁺）減小，ZVI顆粒表面去質子化程度越來越強、與Pb²⁺的靜電引力越來越大，質子化程度減弱，但配位反應正向進行程度仍然增大，同時也有還原反應的正向進行程度增大

隨pH增大，c（H⁺）減小，ZVI顆粒表面去質子化程度越來越強、與Pb²⁺的靜電引力越來越大，質子化程度減弱，但配位反應正向進行程度仍然增大，同時也有還原反應的正向進行程度增大

。
（4）催化劑協同ZVI能將水體中的硝酸鹽（NO

-

3

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

pH減小，H⁺濃度增大，會生成更多的H，使NO

-

3

被還原的中間產物NH更多的與H反應生成NH

+

4

，減少N₂的生成

pH減小，H⁺濃度增大，會生成更多的H，使NO

-

3

被還原的中間產物NH更多的與H反應生成NH

+

4

，減少N₂的生成

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