抗生素通常用于人类及动物细菌性疾病的治疗,但是很难通过生物体代谢而降解。此外,重金属在工业领域中被广泛应用,然而未经正确处理或处理不彻底使得重金属对地表水以及地下水造成了严重威胁。因此,去除水体环境中的抗生素和重金属成为目前废水处理领域中的研究热门。铁基材料由于经济、高效、易得和环境友好被广泛应用于废水中抗生素和重金属的去除。但是还原性强的小粒径零价铁(zero-valent iron,ZVI)由于易团聚和易钝化而容易失去反应活性。此外,还原铁盐获得低价态的有效铁基材料通常需要使用过量的腐蚀性强的化学试剂,同时会产生其他有毒副产物和易燃易爆气体(氢气)。针对上述问题,本文采用自然界中广泛存在的有机质改性铁基材料去除水溶液中的氯霉素(chloramphenicol,CAP)和六价铬(hexavalent chromium,Cr(VI)),通过液相还原法制备了腐殖酸(humic acid,HA)和柳树枯叶(willow dead leaves,WL)改性的铁基材料。通过一系列表征证实了HA能够有效负载纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)颗粒,改善nZVI易团聚和易钝化的现象。WL改性铁基材料不仅能够避免使用过量的腐蚀性强的化学还原剂,WL还能够有效还原铁盐,并支撑和固定有效铁基成分。探究HA和WL改性铁基材料分别对废水中单一污染物(CAP或Cr(VI))的去除效果和反应机理。当HA改性铁基材料的投加量为1.0 g/100 mL,CAP的初始浓度为30 mg/L,初始pH为3.0时,CAP的去除效率可达到85.0%。HA改性铁基材料去除CAP主要是负载在HA表面的nZVI对溶液中CAP的脱硝和脱氯。当柳树枯叶改性铁基材料的投加量为1.0 g/45 mL,Cr(VI)初始浓度为30mg/L,初始pH为3.0时,温度为298.15 K时,Cr(VI)的去除效率可达到100.0%。WL改性铁基材料去除Cr(VI)主要是WL和固定在WL表面的有效铁基成分对Cr(VI)的吸附(或络合),还原和共沉淀作用。综上,本文成功制备了HA和WL改性的铁基材料,并证实了其去除水溶液中的CAP或Cr(VI)的可行性。本文可以为有机质改性铁基材料去除水溶液中的抗生素和重金属提供经验和借鉴,为有机质改性铁基材料在实际废水中的应用提供理论支撑。