介孔材料由于具有较大的比表面积和孔体积、孔径均一且尺寸在纳米级别可调、形貌可控、表面易官能团化等一系列特点,因而在环境功能材料及环境污染物分子吸附分离等方面具有广阔的应用前景。目前关于介孔材料的研究已经逐步拓展到介孔材料的应用方面,但是在环境材料合成和环境污染治理等方面应用还仅仅处于起步阶段。在本论文中,通过借助介孔二氧化硅的合成思路及一些新近发展的介孔功能化材料制备路线(如以介孔二氧化硅为硬模板的合成方法、浸润负载功能化等)来合成介孔氧化铁和含铁(载铁)介孔材料(合称为“铁基介孔材料”),并将其作为环境功能材料来吸附水体中的微量砷(V)。铁基介孔材料的合成不仅对其它过渡金属元素功能化的介孔材料的制备有一定借鉴意义,还可能应用于其它环境治理领域如尾气催化、可见光催化及磁性吸附分离材料等领域,因此具有一定现实意义。　　 在第二章中,采用了介孔二氧化硅和过渡金属氧化物合成中常用的三种不同表面活性剂(即十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠及非离子嵌段聚合物P123)为结构导向剂来制备介孔氧化铁。通过调节合成体系的pH值及引入氟离子,以十六烷基三甲基溴化铵为结构导向剂成功合成了BET比表面积为144.7 m2/g的蛀虫洞状介孔结构的氧化铁材料,高角度的XRD表征显示其物相为结晶度很差的四方纤铁矿。以十二烷基磺酸钠为模板剂,调变合成体系使用的溶剂和水解比(OH-/Fe3+的摩尔比)成功合成出层状结构、层状-六方相共存结构的介孔氧化铁材料。其中,乙醇为溶剂的合成体系中,水解比为0.5时合成的介孔氧化铁材料的BET比表面积为88.1 m2/g。而在不同的体系中,采用P123为模板剂的蒸发诱导自组装路线均不能合成得到介孔结构氧化铁材料。　　 在第三章中,主要采用了由廉价工业级别的水玻璃为硅源首先合成高比表面积的SBA-15,然后以SBA-15为硬模板采用纳米级铸造路线合成介孔氧化铁材料。由于SBA-15模板孔道内形成了部分堵塞结构,所以合成的介孔氧化铁没有形成预计的规整介孔孔道,而是纳米颗粒堆积形成的狭缝孔道结构。不过,两种不同热处理温度(500和600℃)下得到的氧化铁的BET比表面积都不小,分别为81.8和63.7m2/g,XRD结果表明产物的物相为赤铁矿。　　 基于传统的介孔材料浸渍负载法功能化过程易造成孔道堵塞的问题及负载后的功能基组分分布不均的情况,在第四章中发展了一种改进的湿化学浸渍负载法(即真空高温预脱气.超声辅助浸渍-低温蒸发负载)来将铁的氧化物高度分散在三种不同的介孔二氧化硅载体(MCM-41、SBA-15和KIT-6)孔道中。透射电镜、XRD和N2吸附-脱附表征结果表明铁氧化物是以高度分散的纳米无定形结构形式均匀分散在三种载体的孔道内的。随着铁负载量的增加(5 wt％、10 wt％和15 wt％),其BET比表面积明显下降、孔径及孔容都略有减小、表面硅烷基也稍减少。不过,载体的结构依然保持完好而没有发生坍塌。这种改进的超声辅助浸渍协同低温水浴蒸发负载法同样可以适用于其它过渡金属及其氧化物的负载。　　 最后,在第五章中通过以赤铁矿粉末(＜98μm)为吸附参照物,着重比较研究了合成的几种不同类型的铁基介孔材料对水体中微量砷的静态吸附行为。结果表明,随着pH值的增加,除了一种CTAB模板合成的吸附剂外的其它所有铁基介孔材料对砷(V)的吸附去除率均呈与文献中报道相一致的下降趋势。两种由软模板途径合成的介孔氧化铁材料以及载铁的二氧化硅介孔材料的吸附等温线较符合Freundlich模型,而由硬模板法合成的介孔氧化铁材料和赤铁矿粉末的吸附等温线则符合Langmuir模型。所有铁基介孔材料的饱和吸附量均大于赤铁矿粉末,它们的静态吸附动力学均符合准二级动力学模型变化规律。初步的机理研究及红外表征和弥散X射线能谱分析结果表明,砷在铁基介孔材料上的吸附可能与表面络合有关,具体的吸附机理尚需进一步深入研究。