因络合效应影响,重金属有机络合污染物难以通过化学沉淀、物理吸附、膜分离等常规物理化学手段实现有效去除。目前研究较为广泛的方法是高级氧化技术中的非均相类芬顿氧化,该技术既对目标污染物有强氧化性,同时也可减少传统均相芬顿反应的二次污染问题。碳材料是非均相催化剂中使用最为广泛的一种载体材料,传统碳材料主要以石化资源为原材料,稳定性差以及活性组分流失是最普遍的问题。丰富的可再生能源生物质在替代传统碳材料来源方面具有广阔前景。本课题以生物质木质素为原料制备生物炭基铁系催化剂,并以明胶为氮源进行原位掺杂改性,实现催化活性的提高,同时减少活性组分的溶出;并将催化剂用于Ni-EDTA模拟废水处理中,对反应过程中镍去除率及活性组分的溶出情况进行研究。对木质素生物炭基铁系催化剂的制备条件进行优化,实验结果表明,以硝酸铁为铁源、升温速率为3°C/min、热解时间为1.0 h、热解温度为600°C、掺铁量为5%时,催化剂在非均相类芬顿氧化反应中表现良好,镍去除率为65.36%,铁溶出量为1.01 mg/L。以生物质材料明胶为氮元素来源,对木质素生物炭基铁系催化剂进行掺氮改性,实验结果表明,控制木质素/明胶比例为6:1,热解温度为1000°C,掺铁量为10%,催化剂在非均相类芬顿氧化反应中具有最佳效果,镍去除率可达81.80%,铁溶出量为0.33 mg/L。进一步探究反应条件对掺氮改性生物炭基铁系催化剂在催化氧化反应过程的影响,获得最佳反应条件:初始p H=3.0,催化剂投加量为0.5 g/L,过氧化氢投加量为100 mmol/L,反应温度为50°C。对该催化氧化反应过程进行动力学分析,与一级反应动力学方程相符。在重金属络合物降解过程中,共存物质柠檬酸、酒石酸、次磷酸根会阻碍反应的进行,而氯离子对最终镍去除率基本无影响。