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近年来，难降解有机物的环境影响受到世界各国的普遍关注，其污染的防治和控制已成为环境科学与工程领域中的研究热点和难点。染料与印染工业生产废水是当前影响水体环境质量的主要污染源之一。染料废水具有污染物成分复杂、有机物含量高、色度大、pH值波动大、可生化性差、水质水量变化大等特点，属于难降解工业废水。传统的处理方法很难使其达标，成为工业污染治理的世界性难题。对此国内外学者采用不同方法改变难降解有机物的化学结构，提高其生化性，消除或降低其毒性，以便在后续的生化处理中得到彻底降解。近年来在其基础上发展起来的纳米零价铁(NZVI)技术以其独特的性能和优势，呈现出良好的前景，已在地下水修复、土壤环境中难降解污染物以及难降解工业废水的处理方面得到成功的应用，成为新兴的环境治理和修复技术。
本文以水溶性偶氮染料甲基橙(MO)和直接湖蓝(DB15)为脱色研究对象，利用自制的纳米零价铁和树脂固载纳米零价铁材料，系统研究了其对两种染料的模拟废水的脱色性能，具体研究内容如下：
1.以液相合成法制备了NZVI，并系统研究了NZVI对MO的脱色性能。分别考察了染料初始浓度、NZVI投加量、pH、温度、无机盐和浆料等对脱色效果的影响。结果表明，脱色反应速率迅速，脱色率随染料浓度和溶液pH的增大而减小，随NZVI投加量的增大和反应温度的升高而增大，染料废水中无机盐(Na2SO4)和浆料羧甲基纤维素钠(CMC)的存在对脱色反应有一定的抑制作用。
2.通过紫外-可见光谱、红外光谱、气相色谱和气-质联用等检测手段推测NZVI对MO脱色反应的主要产物为对氨基苯磺酸钠、N，N-二甲基对苯二胺和N-甲基对苯二胺，说明经纳米铁处理后的染料大分子转化成了小分子，提高了母体的可生化性。动力学研究说明NZVI对MO模拟废水的脱色反应呈一级指数衰减趋势，脱色反应主要发生在前10 min内，脱色反应的活化能为35.9 kJ/mol。
3.以FeSO4和NaBH4为前驱溶剂，以聚苯乙烯型阳离子交换树脂为载体，制备了树脂固载的纳米铁，室温下用于对偶氮染料DB15水溶液进行脱色研究，结果发现脱色速率快，脱色反应遵循一级反应动力学。材料可多次重复利用，脱色反应过程溶液中铁离子的释放量较小。
本研究成果丰富了NZVI技术处理难降解有机污染物研究的理论，并为利用该技术有效地处理偶氮染料废水提供了实验基础数据和理论依据。