纳米零价铁的改性及去除重金属的应用研究_刘雪羽.pdf

第 52 卷第 12 期2023 年 12 月应用化工Applied Chemical IndustryVol 52 No 12Dec 2023收稿日期:2023-02-02修改稿日期:2023-07-02基金项目:重庆市自然科学基金项目(cstc2017shmsA200011;CSTB2022NSCQ-MSX1438);住房和城乡建设部科学技术计划项目(2016-K6-025)作者简介:刘雪羽(1999 )，男，贵州湄潭人，在读研究生，师从潘伟亮副教授。电话:[phone]，E mail:3298755460 qq com通信作者:潘伟亮，博士(后)，副教授。电话:[phone]，E mail:pan0316126 com纳米零价铁的改性及去除重金属的应用研究刘雪羽1，吴齐叶1，敖良根1，2，曹云鹏1，李果3，潘伟亮1(1 重庆交通大学 环境水利工程重庆市工程实验室，重庆400074;2 重庆市市政设计研究院有限公司，重庆400040;3 重庆阁林环保科技有限公司，重庆400045)摘要:回顾化学还原法、球磨法和绿色制备 nZVI 的方法及优缺点，总结分析了近年来 nZVI 复合材料的改性研究及对重金属去除方面的应用进展，阐述了 nZVI 复合材料对重金属离子的吸附机理主要为吸附、还原、络合和共沉淀、协同作用。指出了 nZVI 改性材料和去除重金属存在的不足，并对未来 nZVI 去除重金属的研究趋势进行展望，以期为 nZVI 改性及去除重金属的应用研究提供参考。关键词:纳米零价铁;改性;重金属;吸附机理中图分类号:TQ 323;X 52;G 353文献标识码:A文章编号:1671 3206(2023)12 3459 07Study on modification of nano-sized zero-valentiron and its application in heavy metal removalLIU Xue-yu1，WU Qi-ye1，AO Liang-gen1，2，CAO Yun-peng1，LI Guo3，PAN Wei-liang1(1 Engineering Laboratory of Environmental Hydraulic Engineering of Chongqing Municipal，Chongqing JiaotongUniversity，Chongqing 400074，China;2 Chongqing Municipal esearch Institute of Design，Chongqing 400040，China;3 Chongqing Gelin Environmental Protection Technology Co，Ltd，Chongqing 400045，China)Abstract:This paper mainly reviews the methods and pros and cons of chemical reduction，ball millingand green preparation of nZVI，summarizes the modification research of nZVI composites and the applica-tion progress of heavy metal removal in recent years，and expounds the adsorption mechanism of nZVIcomposites for heavy metal ions，mainly adsorption，reduction，complexation，co-precipitation and synergyThe shortcomings of nZVI modified materials and heavy metal removal are pointed out，and the future re-search trend of nZVI removal of heavy metals is prospected，in order to provide reference for the applica-tion research of nZVI modification and removal of heavy metalsKey words:nZVI;modification;heavy metals;adsorption mechanism化工废水的不规范排放、矿产资源的不合理开采、冶炼等工业活动以及过度施肥等农业活动造成了重金属污染，过量积累会对人类和生态环境均会产生重大影响1。由于吸附法因其成本低、效率高、操作简便等优点被认为是一种有前途的去除重金属离子的方法2。纳米材料具有良好的吸附性能和化学反应性，纳米零价铁具有成本低、去除效率高和环境友好等优点，近年来已成为修复受污染水的有效方法3。但 nZVI 易团聚、氧化、不稳定4，通过对 nZVI 改性提高 nZVI 在水介质中的分散性和稳定性。本文回顾了近年来 nZVI 的制备方法及改性方式，分析了 nZVI 在重金属离子去除方面的应用进展，讨论了 nZVI 去除重金属的机理，以期为 nZVI 去除污染物领域中的研究和应用提供参考。1纳米零价铁的制备方法制备 nZVI 的合成方法很多，但研究人员非常关注现有合成技术的工艺优化和开发新的、低成本、简单、绿色、高效益的合成方法。nZVI 的合成方法主要分为物理法和化学法两大类(表 1)。两种方法均有一定的缺陷:(1)物理方法需要在高温、高压、大量冷却剂条件下进行;(2)化学合成存在环境污染，以及潜在的健康问题。1 1机械球磨法机械球磨法是指在高速旋转室用钢丸或在超声机械球磨机内进行强烈撞击，将金属铁粉通过固态反应变形、断裂、研磨和搅拌变为纳米级颗粒的方法。球磨法制备 nZVI 受诸多因素的影响，主要包括球磨机类型、球料比、球磨时间、过程控制剂种类。制备方法不需要有毒试剂，通过球磨时间能够使晶体颗粒不断细化并逐渐趋于均匀化9，但是得到的 nZVI 颗粒形状不规则，观察到大量的团聚，产生微米尺度的松散团。王鹏等9 阐述了球磨法制备纳米零价铁，对球DOI:10.16581/ki.issn1671-3206.20231031.004应用化工第 52 卷磨法的制备原理，球磨法操作参数的影响，球磨时间的长短，球磨剂机的转速，球磨过程中产生的机械摩擦、碰撞及粉末产生的污染进行分析，提出了球磨法存在的问题以及展望了未来球磨法的研究方向。1 2液相还原法液相还原是合成 nZVI 最广泛使用的方法之一，通常以硼氢化钠(NaBH4)为还原剂，在环境温度和压力下进行、快速地对铁盐进行还原制备 nZVI。反应方程如式 110:液相还原法是与改性 nZVI(硫化、负载、双金属)最有效的结合手段，液相还原法是实验室制备 nZVI 的主要方法。表 1nZVI 常见的制备方法及优缺点Table 1Common preparation methods of nZVI and their advantages and disadvantages制备方法制备过程优点缺点机械球磨法高速旋转腔内用钢丸对微铁进行铣削不需要有毒试剂，加工时间短，能耗低纳米颗粒尺寸不均匀，容易氧化，团聚气体冷凝法在惰性冷冻剂中将 Fe0 原料真空加热气化，在真空中急剧冷凝5 能够控制纳米颗粒尺寸，分散性好制备条件苛刻，收率低，能量消耗大高能球磨法把金属粉末在高能球磨机中运转6，并在冷态下反复挤压和破碎成本低、工艺简单、产量高容易引入杂质，且产品粒度分布不均液相还原用还原剂(NaBH4，KBH4)还原铁盐，在惰性气体保护下，液相还原制备操作简单，条件温和，适用于任何实验室，粒径分布均匀还原性成本高，产生硼污染，制备纳米颗粒容易团聚电化学方法电解铁盐溶液，阴极还原铁盐纳米颗粒粒径均匀，抗 氧 化性好制备成本高，纳米颗粒容易团聚绿色合成利用植物提取液作为还原剂绿色合成纳米颗粒7 替换有毒还原剂，节约成本，避免二次污染还原不完全，纳米颗粒容易团聚碳热还原通过在惰性气氛中与碳质材料和铁盐一步热解来生产铁碳复合材料8 具有优异稳定性、反应性和孔隙率煅烧温度高，对工艺设备要求高尽管液相还原制备工艺简单，制备的 nZVI 活性很高，但易被氧化、易掺入杂质，制备过程中硼氢化钠的成本很高，需要通入惰性气体(N2，Ar)进行保护，制备的综合成本高。因此这种方法不适用于大规模生产，而且需要额外的过程来分离和去除副产品，故只适用于实验室合成 nZVI。Fe(H2O)3+6+3BH4+3H2OFe0+3B(OH)3+10 5H2(1)1 3绿色合成法液相还原法制备纳米零价铁对环境造成了二次污染，目前已转向开发清洁和生态友好的合成方法。绿色合成法通过将植物(绿茶、红茶、柠檬、葡萄等)在水中加热到接近沸点的温度来制备多酚溶液与亚铁离子反应形成 nZVI11。目前，You 等通过植物提取物被用作还原剂绿色合成零价铁纳米颗粒激活过硫酸盐有效降解磺酰胺和甲硝唑12;Hong等绿色合成 nZVI 成功用于溴百里香酚蓝11 的芬顿催化剂。利用植物提取物替代 NaBH4可节约成本和二次污染等7，但绿色合成对 Fe 离子的还原不够完全，还需进行大量的实验研究进行优化。2纳米零价铁的改性由于 nZVI 自身带有磁性易聚集、在空气中易氧化导致零价铁失活，阻碍了 nZVI 活性电位，使用寿命短等问题限制了材料的运用。为了克服这些限制，近年来研究者对 nZVI 改性进行大量的研究，使用硫化、多孔材料、双金属、聚合物、表面活性剂来改性，减弱纳米颗粒的团聚、减缓表面钝化、加快电子传递。2 1硫化 nZVI近年来常对 nZVI 表面进行硫化改性处理，形成的硫化壳层(FeSx)有效充当 Fe0的电子导体13，S-nZVI 去除污染物见表 2，Li 等13 合成了4 种(木屑、污泥、芦苇和核桃)不同生物炭(BC)支持纳米零价铁(S-nZVI)的硫化，对人工湿地硝态氮去除，在最佳比例条件下硝态氮(NO3-N)的去除效率可达100%;通过微生物分析发现反硝化细菌如 Co-mamonas 和 Simplicispira 的相对丰度增加，说明 S-nZVI/BC 也可以改善微生物的反硝化过程。硫化可以显着提高 nZVI 其反应性和选择性，并已成为污染物控制的活跃研究领域14。表 2硫化物改性 nZVI 在污染物中的应用Table 2Application of sulphidemodified nZVI in pollutants材料污染物去除效率/%最佳比例/条件参考文献S-nZVI/BCNO3-N100S-nZVI/BC 木屑 2 1 14S-nZVI BC-PS阿特拉津968S/Fe=015 15S-nZVI HCr(VI)97pH=5，t=40 min 162 2负载型的 nZVI由于纳米零价铁容易发生氧化和团聚，通过将nZVI 固定在基质或碳载体上是最简单、最常用的改性方法，这些载体还可能影响纳米颗粒的物理化学特性，还能提供支撑基质有助于更好的分散和最小的团聚，同时也解决了颗粒分离的问题4。负载材料可以调节纳米零价铁的生长，并在处理前对污染0643第 12 期刘雪羽等:纳米零价铁的改性及去除重金属的应用研究物进行吸附。目前，使用具有高比表面积的材料作为骨架来支撑 nZVI 正逐渐引起人们的关注。表 3总结了不同材料对 nZVI 进行负载。表 3不同材料对 nZVI 负载Table 3Different material loads on nZVI负载材料改性材料负载目的污染物效率参考文献碳基材料氧化石墨烯(rGO)rGO/nZVI减少纳米颗粒聚集硝酸盐和 Cr(VI)17甘蔗渣(BC)nZVI-BC增加活性点位十溴二苯乙烷86 91%18干玉米秸秆(BC)nZVI-Ni BC多孔结构和丰富的官能团三氯乙烯99%19稻壳衍生生物炭BC-nZVI增加比表面积甲基橙染料98 51%4粘土矿物蒙脱石(Mt)nZVI-Mt永久负电荷，吸引阳离子强Se(VI)和 As(V)吸附量 547，2863 mg/g 20沸石 ZZ-nZVI大量的介孔结构As(III)，Cd(II)，Pb(II)吸附容量1152，4863，8537 mg/g 21膨润土B-nZVI纳米颗粒聚集减少Cr、Pb 和 Cu90%22金属氧化物Fe3O4Fe3O4 nZVI克服团聚和氧化2，4-二氯苯酚94 42%23CuO BCnZVI/CuO BC抗团聚能力和催化活性四溴双酚 A9846%24膜材料乳酸/PAN 膜GLPN富含丰富官能团，增大了比表面积Cr(VI)比裸 nZVI 提高 3980%25PVDF 膜nZVI PVDF开放结构和螯合官能团的连续载体2-氯苯酚比裸 nZVI 提高 34%262 2 1碳载体由于生物炭具有低成本、碳含量高、表面积大、含氧官能团丰富、强度好、多孔性和渗透性好。这些特性可以有效的分散和稳定纳米颗粒成为 nZVI 负载的基础材料。氧化石墨烯(rGO)有更高的导电性，提供了 nZVI 中的电子运动，一方面减少了纳米铁粒子的团聚，降低了 nZVI的表面失活，另一方面 rGO 用作机械载体来提高分散性并保持 nZVI 的优异反应性27。Gu 等28 成功合成了 nZVI-rGO 应用于多种缺氧环境中去除三氯乙烯(TCE)，结果表明 nZVI-rGO 对 TCE 的脱除具有较好的催化性能。但由于碳材料其吸附表面积大、较多官能团等可以吸附污染物，但污染物可能不会发生生物降解，在环境条件(温度，pH 值)改变的情况下，污染物可以释放回环境，造成二次污染。2 2 2粘土矿物粘土材料(沸石，蒙脱石，膨润土)由于其高孔隙率，易获得和成本低，改善其在多孔介质中的迁移性能，是 nZVI 等纳米颗粒的理想支撑。膨润土是一种应用广泛的多孔吸附剂，具有较高的吸附能力、化学和机械稳定性以及独特的层间结构性能，Shi 等22 将 nZVI 均匀地负载到质量分数为 50%膨润土表面来减少纳米颗粒的聚集，对电镀废水中 Cr、Pb 和 Cu 去除大于 90%，乙二胺四乙酸(EDTA)溶液洗涤后，纳米复合材料可以进行再利用。粘土矿物是一种传统的低成本高效吸附剂，通过防止纳米颗粒聚集同时增加比表面积来提高 nZ-VI 性能。2 2 3金属氧化物nZVI 容易被氧化形成氧化核壳型的纳米颗粒具有双重表面特性，例如 nZVI 对Fenton 催化剂具有很好的催化活性，使过氧化氢(H2O2)产生强氧化性的羟基自由基(OH)，反应方程式如式(2)(4)29。在 nZVI 加入金属氧化物中(TiO2，Fe3O4，Al2O3)可以显著降低 nZVI 团聚，可以提高纳米零价铁的催化性质。Diao 等30 制备了 TiO2 nZVI 与过硫酸盐进行耦合，通过激活 PS分解成产生 OH、SO4自由基，在低浓度下能够同时降解阿莫西林和诺氟沙星。将 nZVI 加入金属氧化物中制备纳米材料催化降解污染物是一个研究的热点，这种催化剂材料比其他催化剂材料具有优势，这将激励大量的研究该材料在去除和修复水污染物方面的实际用途。Fe0+H2O2+2H+Fe2+2H2O(2)Fe2+H2O2Fe3+OH+OH(3)2Fe3+Fe03Fe2+(4)2 3双金属纳米零价铁为了提高纳米零价铁电子利用效率，通过添加还原助剂，添加金属离子(如 Ni、Pt、Pd、Cu 等)到nZVI 中可以提高氢、防止 Fe0的钝化和作为电子转移的介质。利用 Fe0与水溶液中抗生素土霉素(OTC)的还原原理，Nguyen 等27 制备出了能够重复去除 OTC 的材料 Pd/nZVI/rGO。Huang 等31 运用聚乙烯吡咯烷酮负载的 nZVI/Ni 双金属纳米颗粒，通过 Ni0的引入通过催化加氢和电子转移，pH 在较宽范围内 Cr(VI)去除率较高，在 10 min 内可达到平衡，大大提高了 nZVI 的反应速率。但双金属纳米零价铁减少扩散通道和加速腐蚀，缩短了纳米零价铁的寿命，引入第二金属对环境可能造成二次污染。2 4聚合物一些生物聚合物(壳聚糖、淀粉、纤维素等)通1643应用化工第 52 卷过其疏水性碳链的排斥力，空间位阻和网络纠缠，作为一种环保型稳定剂，此外，由于纠缠网络和负电荷32，生物质和相应的衍生物具有阳离子金属的固有吸收能力。聚合物改性 nZVI 特性见表 4。表 4生物聚合物改性 nZVITable 4nZVI Modified by biopolymer纳米材料改性目的污染物效率/%参考文献nZVI/SS/BC淀粉(SS)控制纳米颗粒的大小，形状和分布Cr(VI)99 67 35CMC-nZVI BC 避免 nZVI 形成钝化层Cr(VI)80 73 33CS-NZVI增大 比 表 面 积，减 少团聚U(VI)95 05 36注:SS 为淀粉，CMC 为羧甲基纤维素钠，CS 为玉米淀粉。纳米纤维素 NC 利用羟基基团诱导静电吸引，通过空间位阻和其他相互作用(共价键和氢键)来精确调整纤维素骨架上 nZVI 的方向，以提高 nZVI稳定性和吸附性能。羧柠檬酸钠(Cit)是一种环境友好的络合剂，具有优异的螯合能力，它可以使 nZ-VI 表面形成的钝化层分解，提高 nZVI 的活性点位，Zhou 等33 合成的 Cit-nZVI BC，比裸露的 nZVI 对Cr(VI)的去除效率提高 60%以上。Akoto 等34 制备了聚乙烯亚胺稳定的 nZVI(Fe3O4 nZVI-PEI)从水溶液中去除砷，通过扫描电镜图对材料微观结构分析表明，PEI 对有效地减少了颗粒团聚。实验结果表明，在最佳 pH 为 3 0 时，对 As(III)的去除率为 95 8%，对 As(V)的去除率为 90 5%，聚合物载体为 NP 功能化提供了更好的化学稳定性，高机械强度和生物相容性，可以降低纳米颗粒释放的风险和提高纳米材料的吸附。3nZVI 复合材料去除重金属离子的研究近年来，对改性 nZVI 复合材料去除水中重金属的研究是个热点(表 5)，由表 5 可知，改性 nZVI 复合材料在常温条件下可实现对重金属的有效去除，基本都符合 Langmuir 等温线和二级动力学模型，通过 Langmuir 等温线模型计算与重金属的吸收数据吻合较好。表明吸附物单层覆盖在均匀的吸附剂表面，达到平衡后吸附达到饱和，即吸附的最大值37。运用拟二级动力学模型计算的吸附容量与实验结果更接近，这也说明 nZVI 复合材料的吸附速率很大程度上取决于吸附剂的活性位点，表明对重金属的吸附属于化学吸附，是吸附速率的控制步骤。nZVI 去除重金属的机理主要包括是吸附、氧化/还原、络合沉淀和共同进行的协同过程，但对于重金属离子的主要机理尚未达成共识。吸附机理取决于溶液中重金属的化学形态和离子环境，以及改性纳米材料的性质(比表面积、官能团和电荷等)37。文献研究的 nZVI 与重金属的相互作用机制主要是吸附(Ni，Cd，Zn)、还原(Ni，Cu，Cr)、络合沉淀(Cd，Pb，Cu)和协同作用(Cr，Pb)。表 5nZVI 与重金属的相互作用机制Table 5Interaction mechanism between nZVI and heavy metals材料重金属pH温度/平衡时间/h浓度范围/(mgL1)吸附量/(mgg1)等温线动力学参考文献S-nZVI HPACPb2+550210 300295LangmuirAvrami 38BC-nZVICd2+71525100000 05 1373Langmuir准二级 39Zn2+71525240000 7 22Langmuir准二级nZVI/PBCPb2+5451010028818Langmuir准二级 40Cr3+5458510016234Langmuir准二级Cu2+5451010024272Langmuir准二级Ni2+545310026722Langmuir准二级Cit-nZVI BCCr6+7 525110099 73准二级 33CNC-nZVINi2+525410 500127准二级 41SN-rGO-nZVICr6+3 5251525 42nZVI-BCCr6+2251025 1 00017241Langmuir准二级 43Fe3O4 nZVI-PEIAs5+32565 1 0005488Sips准二级 34PBC-nZVICr6+225130 100548Sips准二级 44BM-ZVI-BCCr6+5252420036426准一级 45注:HPAC 为亲水多活性炭;BC 为生物炭;PBC 为磷酸活化生物炭;CNC 为纤维素纳米晶体;PEI-聚乙烯亚胺;SA 为海藻酸钠;GO 为氧化石墨烯;BM 弱磁场。3 1吸附吸附主要是指重金属离子与材料上的官能团直接产生的作用，纳米零价铁具有很好的活性位点和官能团，如碳基材料的负载使 nZVI 具有丰富的含氧官能团，为重金属离子提供吸附位点，吸附机制被认为是去除多种重金属的重要机制，对于标准电位为低于铁或接近铁的金属阳离子吸附是主要的机理。Liang 等46 研究了 S-nZVI 对 Cd2+的吸附过程，由于 Cd2+/Cd0的氧化还原电位接近于 Fe2+/Fe0，通过 XPS 进行分析发现 Cd 离子没有价态变2643第 12 期刘雪羽等:纳米零价铁的改性及去除重金属的应用研究化，S-nZVI 主要通过吸附或共沉淀过程固定 Cd(II)，S-nZVI 吸附 Cd(II)是通过 Cd2+与反应位点(FeSH+)络合而发生的。3 2还原还原是 nZVI 与重金属重要的相互作用，它能够使重金属的理化性质和价态发生改变，例如 Cu2+、两种氧阴离子砷酸盐(AsO3 4)和亚硒酸盐(SeO2 4)快速地被 nZVI 还原。反应方程如式(5)(8)47:由于 Cr(VI)在 pH=1 6 时主要以 HCrO4的形式存在、在 pH 6 0Cr(VI)主要以 Cr2O2 7和 CrO2 4的形式存在。HCrO4与 Cr2O2 7和 CrO2 4相比吸附自由能较低，pH 在较低的条件下，有利于静电吸附，有利于 HCrO4还原为 Cr3+，还原是 nZVI 去除 Cr(VI)的主要机制，反应方程如式(9)(10)48:但随着 pH 的增加，溶液中没有足够的 H+来溶解 Fe0和氧化物，导致材料表面钝化，所以对 Cr(VI)的去除减少。总的来说，对于多价重金属，nZVI 的还原过程是去除重金属的主要机制，两种不同的机制控制着 nZVI 与重金属的还原反应:(1)通过 Fe0直接还原;(2)Fe0逐渐氧化成 nZVI 核壳。Fe+Cu2+Fe2+Cu(5)Fe+Cu2+H2OFe2+Cu2O+2H+(6)H2AsO4+Fe+3H+Fe2+H3AsO3+H2O(7)3Fe2+2HAsO2 4Fe3(AsO4)2(s)+2H+(8)2 HCrO4+3Fe0+14H+2Cr3+3Fe2+8H2O(9)HCrO4+3Fe2+7H+Cr3+3Fe3+4H2O(10)3 3沉淀和络合重金属的去除通过沉淀或络合的作用被吸附到 nZVI 壳上，沉淀是一种共沉淀机制，通常与还原相结合，还原过程可能发生沉淀和络合之前、期间或之后。络合主要是与改性材料所带的官能团有关。Zhou 等研究了 nZVI/PBC 能同时高效吸附 Pb(II)、Cr(III)、Cu(II)和 Ni(II)等多种重金属离子40，通过 XPS 证明 nZVI/PBC 材料能吸附 Pb(II)生成配合物，Cr(III)形成 Cr2O3和 Cr(OH)3沉淀，Cu(II)和 Ni(II)的吸附机理主要为还原;而羧基和磷酸基的沉淀和络合反应是吸附 Cr(III)和 Pb(II)的主要机制。3 4协同作用重金属可通过改性材料的表面官能团的络合以及 nZVI 的还原和沉淀的协同作用而被有效去除。Diao 等49 制备了 SSB-nZVI(SBB 污泥生物炭)在酸性条件下 30 min 内有效去除 Cr6+和 Pb2+，通过XPS 和 XD 表征证实了 Cr6+和 Pb2+吸附、还原、共沉淀等过程结合从溶液中分离出来，Cr6+还原为Cr2O3和 Cr(OH)3，Pb2+被吸附到 nZVI 表面。Liu 等50 合成了以木质素水凝胶为载体 nZVI LH，对工业用 Cr(VI)污染土壤的修复。nZVILH 富含官能团(OH，COOH，=CO)，作为电子供体的OH 可以参与 Cr(VI)还原和 Cr 络合，Cr(VI)通过表面孔和铁羟基吸附到 nZVI LH表 面。Cr(VI)被 nZVI 还 原 形 成 氢 氧 化 物(CrxFe1 x)(OH)3和 CrxFe1 xOOH 被沉淀，揭示了表面络合、还原、沉淀、羟基吸附结合去除重金属的协同作用。4结语与展望本文主要介绍了近年来纳米零价铁制备与改性常用的方法，上述方法有效地克服了 nZVI 的钝化，减少团聚的缺点，一定程度上提高了 nZVI 的活性点位、稳定性、吸附性和分散性。讨论了改性 nZ-VI 近年来对环境中重金属离子的去除研究，改性nZVI 与不同重金属离子之间的相互作用机制，重金属离子的去除主要归因于与 nZVI 的还原或改性材料的性质，吸附、还原、共沉淀或协同作用是主要吸附机理。尽管纳米零价铁的改性和去除水中环境中的重金属进行了大量研究，但在未来的研究中有些问题还需进一步解决:(1)不同材料对 nZVI 改性会导致纳米材料自身的理化性质发生变化，改性后的 nZVI 可能会对各种生物产生毒性作用或降低毒性。关于 nZVI 复合材料毒性的不确定性也是一个值得关注的问题，后续的研究有必要澄清 nZVI 及其改性材料的毒性，开发绿色合成、绿色改性的方法。(2)目前对 nZVI 去除水中重金属还缺乏对实际水体的研究，若将纳米材料运用到实际水体中，还需要考虑环境因素以及 nZVI 成本影响。此外，nZVI 吸附重金属进行再利用一直不是研究的重点，为避免纳米材料的滥用对环境造成不利影响，需要进行评估。(3)大多数的研究侧重实验室条件下水溶液中的单一或多种重金属，与实际水体多污染物并存的情况存在差距，应该进一步研究 nZVI 复合材料对重金属和其它污染物(抗生素、硝酸盐和染料)的去除效率和复合机理。参考文献:1 张海艳，董岁明，史舒焕，等 羟基磷灰石、粉煤灰对铅()、镉()在土壤中迁移的影响J 应用化工，2023，52(3):671-674，681 2 ZHOU H，MA M，ZHAO Y，et al Integrated green com-plexing agent and biochar modified nano zero-valent ironfor hexavalent chromium removal:A characterisation andperformance study J Science of the Total Environment，2022，834:155080 3 徐楠，王芳 纳米零价铁复合材料的制备及其在环境3643应用化工第 52 卷污染治理中的应用综述 J 苏州科技大学学报(自然科学版)，2020，37(4):1-12，31 4ADUSEI-GYAMFI J，ACHA V Carriers for nano zerov-alent iron(nZVI):Synthesis，application and efficiency J SC Advances，2016，6(93):91025-91044 5 雍晓静，关翀，张昊，等 纳米零价铁的制备技术及其应用研究进展 J 环境工程，2020，38(9):14-22 6 严子春，吴大冰，王峥嵘 纳米零价铁的制备及应用研究进展 J 应用化工，2021，50(3):789-792 7 WENG X，GUO M，LUO F，et al One-step green synthesisof bimetallic Fe/Ni nanoparticles by eucalyptus leaf 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