电镀、电池等行业废水中，六价铬（Cr(VI)）和二价镉（Cd(II)）常伴随出现，前者为含氧阴离子，后者为阳离子，两者性质迥异，同步去除难度大。纳米零价铁（nZVI）对Cr(VI)的还原和Cd(II)的吸附沉淀都有效果，但磁团聚和易氧化限制了其效能。将nZVI颗粒负载于高比表面积、价格低廉且本身具有优异吸附性能的生物炭上，制备成BC-nZVI复合功能材料，被证实可以发挥“1+1远大于2”的协同作用。生物炭骨架不仅为nZVI提供了稳固的物理支撑和分散场所，其自身表面官能团还能参与吸附络合，共同将两种性质相反的污染物从水中捕获固定。

  这种复合材料的制备，通常是将秸秆、稻壳等农业废弃物在缺氧条件下热解（400-700℃）制成生物炭，然后将其浸入亚铁离子（Fe²⁺）溶液中，利用生物炭巨大的比表面积和丰富的含氧官能团，将Fe²⁺预先吸附在其内外表面。随后，再用硼氢化钠或绿茶提取液等进行液相还原，使Fe²⁺在生物炭表面原位还原成零价铁纳米颗粒。这样生成的nZVI粒子，因为被固定在生物炭的孔隙结构内，其团聚和氧化问题得到了极大缓解，分散性好，比表面活性位点充分暴露。

  在处理含Cr(VI)和Cd(II)的混合废水时，BC-nZVI展现出精妙的分工协同机制。首先，生物炭本身的碱性表面和多孔结构，能通过物理吸附、静电引力和表面络合作用，快速将水中的Cd²⁺阳离子捕获并固定在材料表面。同时，分散良好的nZVI颗粒，作为强效电子供体，将高毒的Cr(VI)阴离子迅速还原为低毒的Cr(III)，并就地水解为Cr(OH)₃沉淀，或与Cd²⁺发生共沉淀。更为巧妙的是，nZVI在水中腐蚀产生的铁（氢）氧化物，是一种对阳离子和阴离子都有极强亲和力的无定形胶体，它们会如同新生的小型絮凝核，持续地吸附和网捕未被还原完的Cr(VI)以及溶液中的Cd²⁺。处理完成后，通过简单磁分离将载着重金属的复合材料从水中移出。这种廉价、高效、易于分离的复合材料，为解决重金属复合污染提供了一种极具前景的工程化材料方案。

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