随着工业技术的不断发展,重金属污染问题越来越成为近年来各项环保问题中最严峻的问题之一。我国每年排放的工业废水约200亿吨,造成的直接经济损失超过200亿元,这些工业废水中含有大量的重金属离子,其中,含铜废水主要来源于铜矿开采、电镀铜、印染废水以及电子器件生产等行业,这些含铜废水通过土壤及地下水严重危害着环境质量及人类健康,我国的污水综合排放标准中,Cu²⁺的最大允许排放浓度为0.5 mg/L,因此,研究出具有经济高效的吸附材料用于处理重金属废水具有重要的研究意义。高岭土是一种无机矿物粘土,它由于具有储量丰富、价格低廉、耐热性好等特点已经被广泛应用在重金属吸附处理中,但是高岭土由于颗粒细小的原因极易悬浮分散在水中形成二次污染,将其与自身具有吸附性能的四氧化三铁复合制备磁性复合材料,不仅可以得到良好的吸附性能,还可以通过磁性分离回收技术快速实现吸附后的回收处理,实现重金属吸附的同时解决了高岭土存在吸附后难以回收的问题。本文选取市售高岭土原土作为原料,采用氧化沉淀法在高岭土表面负载四氧化三铁制备Fe₃O₄/高岭土（Fe₃O₄/kaolin）磁性复合材料。首先研究了不同氧化剂对Fe₃O₄/kaolin形貌及性能的影响,对比了不同氧化剂下Fe₃O₄/kaolin对Cu²⁺的吸附性能,结果表明:当采用KNO₃作为氧化剂时,Fe₃O₄/kaolin复合材料对Cu²⁺的去除率最好,对Cu²⁺模拟废液的平衡吸附量为5.40 mg/g,约为原高岭土的5.7倍,所以后续实验均采用KNO₃作为氧化剂制备Fe₃O₄/kaolin磁性复合材料。探讨了不同NaOH浓度对Fe₃O₄/kaolin复合材料形貌及性能的影响。通过SEM、XRD、BET以及FTIR对Fe₃O₄/kaolin形貌、结构及吸附机理进行分析。结果表明:当NaOH浓度为10 mol/L时,板状Fe₃O₄/kaolin对Cu²⁺的去除率最好,对Cu²⁺模拟废液的平衡吸附量为14.97 mg/g,约为高岭土原土的13倍,该材料可以通过外加磁场实现快速回收。在确定了生成四氧化三铁的最佳反应条件下,通过球磨的方法制备了剥离片状高岭土,并通过激光粒度分析仪确定了最佳球磨时间为4 h,在最佳球磨时间条件下,研究了不同球磨高岭土掺量对Fe₃O₄/kaolin磁性复合材料吸附性能的影响,研究发现当Fe₃O₄/kaolin中高岭土掺量为3 g时,Fe₃O₄/kaolin的吸附性能最好,对Cu²⁺模拟废水的平衡吸附量为17.98 mg/g。最后,通过振动样品磁强计对最佳试样进行了磁性能表征,同时利用Langmuir吸附等温方程和Freundlich吸附等温方程对其吸附模型进行探讨,结果表明:该最佳试样具有良好的磁性,饱和磁感应强度为16.19 emu/g,矫顽力几乎为0,能够在磁场作用下实现快速回收。Fe₃O₄/kaolin磁性复合材料对Cu²⁺的吸附性能符合上述两种吸附模型,即该材料对Cu²⁺的吸附行为既存在单分子层吸附,也存在多分子层吸附,通过拟合得出该Fe₃O₄/kaolin对Cu²⁺的极限吸附量为38.26 mg/g。