褐铁矿是地表中广泛分布的一种矿物集合体,主要由铁的氢氧化物、氧化物等。本文以铜陵新桥褐铁矿为研究对象,采用粉晶X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱分析（XPS）等为主要研究手段,对褐铁矿热活化产物的成分、结构演化进行分析研究,并对其去除水中Mn²⁺产物进行表征分析;利用静态实验研究了反应体系中不同热活化温度、不同pH值、反应时间、初始Mn²⁺浓度、溶解氧浓度以及反应温度等条件下热活化褐铁矿对水中Mn²⁺的作用效果;通过原位DO对比实验、XPS分析以及资料查阅阐述对Mn²⁺的作用机理;通过静态试验研究HA对反应的影响;此外还利用动态实验研究材料持续净化地下水中Mn²⁺的性能。论文取得的主要成果和认知如下:（1）热活化褐铁矿的最佳温度点是300℃,相变为纳米晶赤铁矿,具有最大的比表面积以及较多的活性位点。（2）纳米晶赤铁矿对水中Mn²⁺具有很好的去除效果,在pH5-10的范围内pH反应影响差别不明显,去除率均大于95%;在贫氧条件下对水中低浓度Mn²⁺的最大吸附量为6.45mg/g;吸附动力学符合准二级动力学模型;褐铁矿热活化形成的纳米晶赤铁矿对Mn²⁺具有吸附和催化氧化作用,其中的杂质锰氧化物对Mn²⁺的吸附和催化氧化具有增强作用。（3）纳米晶赤铁矿催化氧化重金属离子Mn²⁺主要是依靠氧空位与水/氧气相互作用形成活性位点。Mn²⁺与赤铁矿在液相中之间发生一系列的化学反应,赤铁矿上的O空位被视为活性位点。在具有活性位点和氧气的条件下,会在赤铁矿的表面形成低配位的O与氢键复合物导致Mn²⁺很易吸附于赤铁矿的表面并被氧化成Mn⁴⁺。（4）HA对水中的Mn²⁺具有一定的络合作用,在纳米晶赤铁矿存在的情况下对导致HA与水中的Mn²⁺竞争吸附,导致赤铁矿吸附Mn²⁺的效果下降。（5）300℃热活化褐铁矿动态柱活化效果明显优于未活化样品,出水浓度均达到国家饮用水标准,对Mn²⁺的总吸附量为143.8mg/g,出水pH稳定在6-8之间,说明材料用于实际持续活化水中Mn²⁺具有很大的可行性。