鐵元素的納米材料因具備良好的電學(xué)特性和磁學(xué)特性，而引起了廣泛的研究。納米零價(jià)鐵可用于去除水體中的六價(jià)鉻[Cr（Ⅵ）]與硝酸鹽等污染物。
（1）①用FeCl₂溶液與NaBH₄（H元素為-1價(jià)）溶液反應(yīng)制備納米零價(jià)鐵的化學(xué)方程式：FeCl₂+2NaBH₄+6H₂O=Fe+2B（OH）₃+2NaCl+7H₂↑。當(dāng)生成1molFe時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

8mol

8mol

。
②納米Fe和Fe₃O₄均可用于降解含Cr₂

O

2

-

7

的廢水。實(shí)驗(yàn)證明Fe₃O₄輔助納米鐵去除Cr₂

O

2

-

7

效果更佳，結(jié)合圖1，分析其原因是

Fe₃O₄有磁性，吸引納米鐵，使其分散附著在Fe₃O₄表面，增大表面積；納米鐵能將含F(xiàn)e³⁺物質(zhì)還原為Fe²⁺，濃度增大，降解速率加快

Fe₃O₄有磁性，吸引納米鐵，使其分散附著在Fe₃O₄表面，增大表面積；納米鐵能將含F(xiàn)e³⁺物質(zhì)還原為Fe²⁺，濃度增大，降解速率加快

。

（2）納米鐵碳微電技術(shù)是一種利用鐵和碳的原電池反應(yīng)去除水中污染物的技術(shù)達(dá)到無害排放，該技術(shù)處理酸性廢水中

NO

-

2

時(shí)正極電極反應(yīng)式為

8

H

+

+

2

N

O

-

2

+

6

e

-

=

N

2

↑

+

4

H

2

O

8

H

+

+

2

N

O

-

2

+

6

e

-

=

N

2

↑

+

4

H

2

O

。
（3）利用納米鐵粉去除水體中的Cr（Ⅵ）反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。

①該反應(yīng)機(jī)理中虛線部分可描述為

H⁺被吸附到納米鐵表面得電子生成H₂同時(shí)生成Fe²⁺；Fe²⁺還原Cr⁶⁺生成Cr³⁺和Fe³⁺

H⁺被吸附到納米鐵表面得電子生成H₂同時(shí)生成Fe²⁺；Fe²⁺還原Cr⁶⁺生成Cr³⁺和Fe³⁺

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②為了考察溶解氧對水體中的Cr（Ⅵ）去除率的影響，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了一組對比實(shí)驗(yàn)，其中一組在反應(yīng)中通入N₂，另一組不通入N₂。結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)初期，通入N₂的去除率遠(yuǎn)高于未通N₂的，其原因可能是

有氧條件下，鐵粉表面生成的氧化物在反應(yīng)過程中起了一定阻礙作用

有氧條件下，鐵粉表面生成的氧化物在反應(yīng)過程中起了一定阻礙作用

。
③某水樣Cr（Ⅵ）的初始濃度為10mg/L，在相同條件下，探討了溫度為15℃、25℃、35℃、45℃對Cr（Ⅵ）的去除率的影響，結(jié)果如圖3所示，由圖可知，溫度在25℃時(shí)，去除率最高，其原因是

低于25℃時(shí)，溫度升高，對鐵氧化物層的腐蝕起到了促進(jìn)作用，加快反應(yīng)速率；高于25℃時(shí)，溫度升高不利于發(fā)生吸附反應(yīng)，導(dǎo)致去除率下降

低于25℃時(shí)，溫度升高，對鐵氧化物層的腐蝕起到了促進(jìn)作用，加快反應(yīng)速率；高于25℃時(shí)，溫度升高不利于發(fā)生吸附反應(yīng)，導(dǎo)致去除率下降

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