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纳米技术是一门高新技术学科，纳米材料因其特殊的性质使其在环境科学上有着广阔的应用前景，利用纳米科技及纳米材料解决环境污染问题已经成为环境保护研究的必然趋势。随着工业化发展进程的加快，水污染越来越严重，水体的污染及水资源短缺已成为制约经济发展的重要因素之一，因此，水污染防治技术发展与提高是环境工作者追求的目标。本论文利用功能化SBA-15纳米分子筛去除水中有机物和重金属，探索和寻求实用的、有效的水污染治理方法。1.本论文采用固相热扩散法将纳米TiO2组装于SBA-15分子筛的介孔孔道中，制备了（SBA-15）-TiO2复合材料，并采用粉末X-射线衍射（XRD）、傅立叶转换红外吸收光谱（FT-IR）、N2吸附-解吸附技术、透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）等对制备纳米复合材料进行了表征。结果表明，组装了TiO2后的SBA-15分子筛的骨架结构及介孔孔道保持完好。2.利用制备（SBA-15）-TiO2复合材料作为光催化剂去除水中的亚甲基蓝，结果表明：pH值为8.2时，其光催化活性最高。通过和常规的纳米TiO2粉末对亚甲基蓝的催化降解效果对比分析发现，亚甲基蓝溶液在（SBA-15）-TiO2催化剂作用下10min内即完全降解，而在常规纳米TiO2作用下60min后，亚甲基蓝仍未降解完全，说明本论文制得的（SBA-15）-TiO2催化剂的光催化效率要远远优于常规的纳米TiO2。3.采用乙二胺四乙酸（EDTA）和巯基乙酸对SBA-15纳米分子筛表面进行改性。并采用粉末X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的材料进行表征。结果表明，改性后的SBA-15分子筛的骨架结构及介孔孔道均保持完好。4.分别利用SBA-15、EDTA-SBA-15和HS-SBA-15三种纳米分子筛作吸附剂，吸附水体中的Cd2+、Cr6+、Pb2+和Hg2+。研究了pH值、温度和吸附时间对吸附率的影响，确定了最佳的吸附条件。（1）三种吸附剂对Cd2+、Cr6+的最佳的吸附条件是pH等于4，温度为35℃，时间为30min，Pb2+的最佳的吸附条件是pH等于5，温度为35℃，时间为50min，Hg2+的最佳的吸附条件是pH等于5，温度为30℃，时间为50min。（2）吸附剂对Cr（VI）、Cd（II）、Pb（II）吸附效率由高到低的排列顺序为EDTA-SBA-15> HS-SBA-15>SBA-15，EDTA-SBA-15纳米分子筛对Cr（VI）、Cd（II）、Pb（II）的吸附效率均在95%以上。但是吸附剂对Hg（II）的吸附效率的排序为HS-SBA-15> EDTA-SBA-15> SBA-15，巯基改性的SBA-15纳米分子筛吸附效率最高在98%以上。主要原因是EDTA对重金属的鳌合常数和巯基对四种重金属的形成络合物的溶度积常数决定的，所以巯基乙酸改性SBA-15的分子筛可以选择性的吸附Hg2+。5.功能化SBA-15纳米分子筛对重金属离子吸附机理的研究表明：（1）功能化SBA-15对重金属离子的吸附动力学可以用假二级动力学模型来描述；（2）吸附等温线研究表明：功能化SBA-15对重金属离子的吸附规律符合Langmuir吸附模型，吸附属于单分子层吸附；（3）通过对ΔH0、ΔS0及ΔG计算表明，功能化SBA-15纳米分子筛对重金属离子的吸附是吸热过程，主要属于化学吸附。6.吸附材料的再生利用的研究表明：（1）选用三种不同浓度的脱附剂HCl、NaCl和去离子水对吸附了四种重金属的吸附材料进行脱附实验，脱附时间为4小时。HCl的解吸附效果最好。（2）选择最好的脱附剂HCl，用其对SBA-15吸附剂上重金属进行解吸附研究，确定了最佳脱附条件。EDTA-SBA-15吸附的Cd2+、Pb2+、Cr6+、Hg2+的脱附研究表明：最佳脱附条件为：pH值为1，温度为25℃，时间为4h，脱附效率最高可以分别达到94.2％、90.7％、92.3％、85.3％。HS-SBA-15对重金属Cd2+、Pb2+、Cr6+脱附的最佳条件是pH值等于1，温度为25℃，时间为4h，脱附效率92.5％、90.5％、86.2％、75.51％，汞离子脱附率是四种金属离子中最低的。SH-SBA-15与Hg（II）强的结合能力可以选择性去徐水环境中Hg（II）。（3）对再生功能化SBA-15分子筛进行表征的结果：再生后的分子筛的晶体结构完好，但孔道的容积及表面积均有不同程度的下降。（4）再生功能化SBA-15对重金属离子的吸附率在60%-80%之间，低于原功能SBA-15分子筛，没功能化的SBA-15分子筛对重金属吸附率5%-40%，再生功能化SBA-15分子筛吸附效率高于没有改性的SBA-15分子筛，因此再生材料可以二次利用。本论文将SBA-15分子筛作为TiO2的载体，制备了新型的光催化剂（SBA-15）-TiO2，解决了TiO2光催化过程易于团聚的不足，从而大大提高了其光催化效率。同时本论文制备了新型的EDTA-SBA-15和HS-SBA-15两种吸附剂，该吸附剂对水中重金属离子的吸附效率优于目前其它吸附剂，并且可以再生和可二次利用。因此本论文制备的功能化SBA-15可以作为优质的光催化剂和吸附剂去除水中的污染物，将在水污染治理方面有广阔的应用前景。