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伴随着我国工业化水平的不断提高,随之带来的环境污染问题也逐渐出现在人们的视线中,其中最为严重的就是水体环境的污染问题,大量的工业废水被排放到江河湖等自然水体中,在这些废水中往往存在着大量有机物,难降解,色度高,对水体环境、水生生物和人类健康都有致命的威胁,所以寻求一种简单高效的方法处理废水从而实现对水体环境的保护。本文选择具有比表面积大和特殊孔道结构的凹凸棒石为基体,采用甲苯二异氰酸酯为耦合剂,不同链段长度的二元醇为键合剂对凹凸棒石进行化学接枝改性,制备了系列三维凹凸棒石（TATP）;由于制备的三维凹凸棒石的柔性碳链易卷曲,而氧化石墨烯具有较好的分散性能,选择水热法制备了三维凹凸棒石/氧化石墨烯（TATP-GO）复合材料;为了进一步提高三维凹凸棒石基载体对废水中有机物的处理能力,以三维凹凸棒石/氧化石墨烯为载体,水热法制备负载三氧化二铁的非均相芬顿催化剂（Fe2O3/TATP-GO）,对制备的TATP、TATP-GO和Fe2O3/TATP-GO进行了结构表征和形貌分析,研究了复合材料对水中污染物的吸附性能,探索了吸附热力学和动力学,研究工作为凹凸棒石高值化利用提供了新思路,其主要研究内容如下:以甲苯二异氰酸酯（TDI）为耦合剂,以不同链段长度的二元醇为键合剂,采用化学接枝法构筑了系列三维凹凸棒石（TATP）。利用红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）、X能谱分析（XPS）和热重分析（TG）等手段对TATP结构、微观形貌、元素组成和稳定性进行了分析。在此基础上,以孔雀石绿为目标污染物,研究了TATP的吸附性能及其吸附反应热力学和动力学。研究结果表明,通过异氰酸酯基团与凹凸棒石表面硅羟基间的反应实现了凹凸棒石的官能化,通过官能化的凹凸棒石表面的异氰酸酯基团与键合分子间的反应成功构筑了三维凹凸棒石。在三维凹凸棒石构筑过程中,凹凸棒石的晶体结构未发生改变,但由于键合分子的支撑作用,TATP的孔容和平均孔径有所增加。当以键合剂为聚乙二醇600、TDI与二元醇摩尔比为1:0.5时制备的TATP对孔雀石绿有最大的吸附容量。TATP对孔雀石绿的吸附为吸热反应,吸附热力学符合Langmuir方程,动力学满足准二级动力学模型。TATP在pH=7时对孔雀石绿的最大吸附容量为298.51mg/g,具有优异的吸附能力。为避免三维凹凸棒石柔性碳链的卷曲,利用氧化石墨烯（GO）良好的分散性,通过水热法制备了三维凹凸棒石/氧化石墨烯复合材料（TATP-GO）,采用FT-IR、TEM、X射线衍射（XRD）表征了载体的结构和形貌。以环丙沙星为目标污染物,研究了二元醇链段长度、TDI与二元醇的摩尔比以及GO与TATP质量比对制备的TATP-GO吸附环丙沙星的影响,研究了TATP-GO的吸附性能及吸附反应热力学和动力学。研究结果表明,利用氧化石墨烯的分散性能成功制备了三维凹凸棒石-氧化石墨烯复合材料。在三维凹凸棒石-氧化石墨烯制备过程中,三维凹凸棒石晶体结构未发生改变,与氧化石墨烯仅为物理复合。由键合剂为己二醇、TDI与己二醇摩尔比为1:0.5制备的TATP,GO与TATP质量比为6:4制备的TATP-GO对环丙沙星的吸附效果最好,TATP-GO对环丙沙星的吸附为放热反应,吸附热力学拟合结果符合Langmuir吸附模型,动力学拟合结果符合准二级动力学模型。TATP-GO在pH=7-8时对环丙沙星的最大吸附容量为95.60mg/g,具有良好的吸附性能。以三维凹凸棒石-氧化石墨烯复合材料为载体,制备了负载三氧化二铁的非均相芬顿催化剂（Fe2O3/TATP-GO）,采用FT-IR、TEM、XPS等多种测试方法表征了催化剂的形貌和结构。以环丙沙星为目标污染物,通过单因素实验考察了Fe3+的负载量、H2O2的用量、反应温度和环丙沙星废水初始浓度等因素对Fe2O3/TATP-GO去除环丙沙星效果的影响。研究结果表明,成功制备了负载Fe2O3的非均相催化剂。当Fe3+的负载量为载体质量的10%,H2O2与Fe3+的摩尔比为5.55,反应温度为60℃时Fe2O3/TATP-GO对环丙沙星去除率最高可达97.49%,Fe2O3/TATP-GO对环丙沙星去除为吸热反应,去除过程满足一级动力学方程,Fe2O3/TATP-GO去除环丙沙星的反应活化能为28.39KJ/mol,且经过5次循环使用后,Fe2O3/TATP-GO对环丙沙星去除率为64%,进一步表明了制备的催化剂材料在对废水处理上的优势。