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合成纳米复合材料具有较大的比表面积和高催化性能，已经被越来越多地应用于氯代有机溶剂(COSs)污染的地下水修复治理中。本论文以天然沸石作为负载介质，合成新型金属和双金属的纳米复合材料，开展污染物(如:1，1，1-三氯乙烷(1，1，1-TCA)和三氯乙烯(TCE))催化氧化降解的研究。 在污染的土壤和地下水中，COSs近年来被广泛地检出，其对人体健康和环境具有长期的风险。为了能够高效降解COSs，本论文开发了天然沸石负载纳米零价铁(Z-nZVI)合成的一种新型催化复合材料。实验研究了在非均相类芬顿体系中，Z-nZVI催化过碳酸钠(SPC)降解COSs（1，1，1-TCA和TCE）。采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)检测Z-nZVI复合材料的表面特征和形态学特征。利用比表面积测试法(BET)测量天然沸石和Z-nZVI复合材料的总孔隙容积、比表面积和孔径。SEM和TEM分析显示天然沸石消除了纳米铁粒子的聚合，并且使其呈现较好的分布状态。BET-N2测量分析表明Z-nZVI复合材料的比表面积为72.3m2 g-1，比天然沸石的比表面积（0.61m2 g-1）大。在Z-nZVI/SPC体系中，1，1，1-TCA和TCE的降解率分别为48％和39％，加入还原剂(RA)盐酸羟胺(NH2OH·HCl)后，1，1，1-TCA和TCE的降解率可提高至83％和99％。探针实验验证了体系中存在着OH·和O2-·自由基，起到了对1，1，1-TCA和TCE的降解作用，并且加入RA后，两种自由基的强度得到加强。研究表明，Z-nZVI/SPC体系中加入还原剂盐酸羟胺是一种高效降解1，1，1-TCA和TCE污染地下水的技术。 实验研究了TCE降解过程中活性氧物质(ROSs)的作用和溶液基质的影响。使用Z-nZVI作为催化SPC的催化剂，考察加入或不加入还原剂盐酸羟胺对TCE的降解效果。探针实验验证了Z-nZVI/SPC体系不存在RA时产生OH·和O2-·。当加入还原剂后，显著促进OH·和O2-·的产生。自由基清扫实验证明了OH·是对TCE降解起主要作用的ROSs，同时O2-·也参与了TCE的降解。实验还考察了溶液基质对TCE降解的影响，结果表明Cl-（1.0、10.0和100mM）和HCO3-（1.0和10.0mM）显示了较强的抑制效果，而100mM浓度的HCO3-未显示抑制作用。当体系中存在还原剂时，实验浓度下的Cl-和HCO3-未表现出较强的抑制作用。另外，所有实验浓度下的NO3-和SO42-均未显示抑制作用。当存在还原剂时，溶液初始pH值甚至增加到9时也会缓解其对TCE降解的影响。实验结果表明Z-nZVI/SPC体系存在还原剂时，能高效降解COSs，但同时需要考虑地下水存在的阴离子对污染物降解的影响。 实验评价了Z-nZVI/SPC体系存在或不存在还原剂盐酸羟胺时溶液基质和pH对体系产生的ROSs在降解1，1，1-TCA中的作用。不存在和存在还原剂时，1，1，1-TCA的降解率分别为49.5％和95％。探针试验证明体系中产生了大量的OH·和少量的O2-·，自由基清扫实验表明1，1，1-TCA的降解主要是由于OH·的作用，O2-·起次要作用。Cl-和HCO3-对1，1，1-TCA的降解有强烈的抑制作用;而不存在RA时，NO3-和SO42-对降解反应没有影响。在有阴离子时，加入盐酸羟胺会产生更多的OH·和O2-·，促进1，1，1-TCA的降解。在酸性溶液(pH=1～5)中，1，1，1-TCA的降解效果被扩大，而在中性和弱碱性溶液(pH=7～9)中，1，1，1-TCA的降解受到抑制。相反，加入还原剂后，在所有pH范围的溶液(pH=1～9)中，1，1，1-TCA的降解得到增强。综上所述，Z-nZVI/SPC体系存在还原剂时，阴离子和pH显著影响ROSs的产生和强度，从而影响1，1，1-TCA的降解。 实验也着重开展了Z-nZVI/SPC体系中加入五种不同螯合剂(CAs)（草酸，OA、柠檬酸，CAM、谷氨酸，GA、乙二胺四乙酸，EDTA和L-抗坏血酸，ASC）后，对1，1，1-TCA和TCE降解的效果研究。实验结果表明，加入OA后，1，1，1-TCA和TCE能100％降解。加入CAM和GA也能显著促进污染物的降解，但过量加入CAM和GA则抑制污染物降解。相反，加入EDTA和ASC对1，1，1-TCA和TCE的降解有抑制效果，这可能是由于其与Fe的高反应活性和对OH·的清扫效果有关。加入五种CAs后，对1，1，1-TCA和TCE的降解效果由高到低顺序为:OA＞CAM＞GA＞不加CAs＞EDTA＞ASC。在螯合Z-nZVI/SPC体系中，探针实验和自由基清扫实验显示OH·和O2-·对两种污染物的降解起到主要作用。1，1，1-TCA和TCE的降解效率增加可能是因为:(i) Fe2+浓度的增加;(ii)持续产生OH·并保持产量的稳定。最后，OA螯合Z-nZVI/SPC体系能完全矿化1，1，1-TCA和TCE，且没有检测到任何氯代中间产物，表明其在地下水修复中是一种可行的技术。 使用离子交换法合成了沸石负载纳米零价铁-铜双金属复合材料(Z-nZVI-Cu)。Z-nZVI-Cu的形态学特征和物理化学特性使用TEM、SEM、BET、EDS、FTIR和XRD进行分析。结果表明，铁和铜的纳米粒子较好地分散于沸石上。使用Z-nZVI-Cu作为非均相类芬顿催化剂，TCE的降解效率大于95％。相比于Z-nZVI和纳米零价铁，Z-nZVI-Cu得到了更高的总有机碳(TOC)去除效率。电子顺磁共振(ESR)检测显示了体系中OH·的强度。使用检测OH·量的探针指示剂苯甲酸检测自由基强度，结果表明Z-nZVI-Cu相比于Z-nZVI和纳米零价铁时OH·的强度更大。降解过程终止后，Z-nZVI-Cu中铁和铜的浸出量很少，表明其具有较高的稳定性和较强的催化活性，可被长期使用于地下水中TCE的降解。 使用液相还原法进一步制备了沸石负载纳米铁-镍双金属复合材料(Z-nZVI-Ni)。Z-nZVI-Ni的形态学特征和物理化学特性使用TEM、SEM、BET、EDS、FTIR和WA-XRD进行分析。结果表明，铁和镍的纳米粒子较好地分散于沸石上，有较大的比表面积。使用Z-nZVI-Ni作为类芬顿氧化过程的非均相催化剂，SPC作为氧化剂，TCE得到完全去除。ESR检测显示了OH·的产生及其强度。运用探针指示剂对氯苯甲酸阐明了OH·的产生量，证明了OH·的高强度。反应降解产物使用GC-MS检测。Z-nZVI-Ni中铁和镍浸出缓慢，使其具有更高的稳定性及更好的催化性能，证明其可被长期使用于地下水中TCE的降解。