一、引言

随着电镀、冶金等行业的发展，重金属废水排放问题日益突出。传统活性炭价格昂贵，而纳米零价铁/生物炭复合材料（nZVI/biochar）凭借其低成本、高比表面积、丰富官能团和良好稳定性，正逐步成为重金属吸附材料的重要方向。

二、材料来源与制备方法

该材料以农业废弃物为基底，通过化学还原法负载纳米零价铁颗粒，常见制备步骤包括：

生物质热解制备生物炭；

Fe²⁺/Fe³⁺溶液浸渍；

还原剂（NaBH₄）还原形成nZVI；

材料结构与形貌表征（SEM、XRD、FTIR等）。

三、吸附机理与影响因素

吸附过程主要包括：

表面络合；

离子交换；

还原沉淀；

π-π相互作用。

关键影响因素包括：

pH值（影响金属离子存在形态）；

吸附时间（平衡时间通常为60–120分钟）；

初始金属浓度；

温度（吸热过程为主）；

共存离子干扰。

四、应用实例分析

某重金属污染治理项目采用玉米芯基nZVI/biochar处理含Cr(VI)废水，在pH=4.0、投加量0.5 g/L条件下吸附容量达150 mg/g，去除率高达98%，再生后仍保持较高吸附性能，显著降低了处理成本。

五、经济性评估与工业化前景

该类材料成本低廉、可再生性强，适用于：

重金属废水深度处理；

中小型污水处理站；

土壤修复与地下水治理。

未来可通过规模化制备工艺开发提升其市场竞争力。

六、未来发展方向

开发多功能复合材料（如引入MOFs增强吸附性能）；

探索固定床吸附装置用于连续运行；

构建智能化投加与回收系统；

推动该材料在市政污水处理中的应用；

探索重金属回收与材料再生路径。