水资源是人类赖以生存的基础,而地下水资源是水资源的重要组成部分。我国大部分城市的地下水已不同程度地被各种有机和无机有害物质污染。纳米铁因其反应能力强,容易进入低渗透率区域等特点被认为是一种具有广泛应用前景的反应性地下水修复物质。在美国,纳米铁已被用于超过20个修复工程项目,主要用于修复氯代烃等有害有机物造成的污染。目前,限制纳米铁广泛使用的主要因素是其很高的成本。带有催化剂钯和化学稳定剂的纳米铁价格高达120美元每千克左右,这一价格就是对于发达国家来说也是非常高昂的。 采用低成本的机械研磨法制备了纳米零价铁粉,并研究了纳米铁粉对有机污染物的降解性能。研磨工艺参数对铁粉颗粒的粒度有很大影响。随着研磨时间的增加,颗粒的粒度不断减小。研磨时间到120小时后,颗粒的中位径可以达到160nm(最小颗粒可达数十纳米)。继续研磨,颗粒的中位径变化不大,而颗粒的粒度分布变窄。球料比也会对颗粒的粒度产生影响,因此选择合适的球料比十分重要。球料比过大,磨球之间的无效碰撞增加,会造成能量损失。球料比过小,单位体积内铁颗粒数量增加,降低了磨球的运动速度,降低了研磨效率,剧烈的机械力会使颗粒重叠形成较大颗粒。铁粉的颗粒越小,比表面就越大,颗粒的活性越高,对4-氯苯酚的降解效果就越好。铁粉的用量和溶液pH值也会影响铁粉对4-氯苯酚的降解。铁粉用量越多铁粉对4-氯苯酚的降解效果越好,降低pH值则可以提高铁粉的降解能力。降解偶氮染料甲基橙的实验结果表明：机械法制备的纳米铁粉在60min内可以降解73％的甲基橙,同化学法制备的纳米铁粉(对甲基橙的降解率为77％)相差不大。 本文还研究了所制备铁粉在水溶液中的分散性。通过机械力将制备的纳米铁粉负载到改性后的活性炭上,制成炭/纳米铁复合材料。炭/纳米铁复合材料在水中的分散稳定性要比单纯的纳米铁高出很多倍。