层状双金属氢氧化物（Layered double hydroxides，简称LDHs）是一种带有永久正电荷的具有水滑石层状晶体结构的功能材料。由于其独特的电性质，层状结构以及层间阴离子的可交换性，在材料、化工、工业催化、医药和环境科学等领域具有潜在的应用价值。电镀废水组分复杂，重金属离子、阴离子表面活性剂、难降解有机物等多种污染物共存。常规的水处理工艺难以同时、高效地去除多种污染物。本研究利用电镀废水中存在的重金属阳离子和有机物，通过添加不同种类和不同量的阴离子表面活性剂，采用共沉淀法即时合成多元有机LDH化合物；并利用有机LDH特殊的层间有机相结构来吸附共存的有机物，实现多种污染物的共去除和废水的自净化。试图通过对有机污染物物化性质，实际废水中阴离子表面活性剂种类及量等因素的调控，重点探索微观结构调控对促进多元有机LDH的形成、优化其吸附有机污染物性能的贡献和作用机制。本实验不仅高效地处理处置了电镀废水中的重金属离子和有机物，并合成了在环境污染处理领域具有应用潜力的有机LDH吸附材料。具体如下：一、实际废水体系中多元LDH的即时合成及对有机污染物的吸附及光催化降解研究本实验通过在电镀废水中原位合成有机LDHs，充分利用电镀废水中高含量的各种重金属离子，加入模拟洗涤废水（十二烷基硫酸钠SDS或十二烷基苯磺酸钠SDBS）通过共沉淀法合成多元有机LDHs。并通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、总有机碳含量分析（TOC）、元素分析（EA）等方法对产物进行结构表征。最后考察LDH产品对染料分子（刚果红）和有机污染物（硝基苯）的吸附和光催化降解效果。实验结果证实：利用废水中的重金属离子能原位合成多元有机LDHs，并且对废水中的重金属离子有很高的去除率。其中锌铁的去除率基本可以达到99%以上。对废水中TOC的去除率可达95%。通过多元有机LDHs对有机物的吸附实验，发现其对刚果红和硝基苯都有良好的吸附性能，刚果红的最大吸附量可达42.5mg/g，主要以外表面吸附为主；对硝基苯的吸附呈线性，显示出分配作用的机理。并发现在可见光条件下，多元有机LDH和其煅烧产物对刚果红具有较高的光降解效率。二、有机DS-Mg/Fe LDH对有机污染物的吸附性能及机理研究主要研究了不同性质有机物萘，硝基苯，苯乙酮和苯胺在DS-Mg/Fe LDH的吸附性能，通过与无机NO₃/CO₃-Mg/Fe LDH对相同有机物的吸附性能比较，考察了有机物自身性质（极化性质及亲疏水性）对吸附的影响，并结合X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、固相TOC和比表面积等实验结果探讨吸附机理。研究表明，有机LDH对有机物的吸附性能明显优于无机LDH。有机DS-Mg/Fe LDH对不同性质有机物的吸附机理不同，对于疏水性有机物（萘、硝基苯和苯乙酮），吸附曲线呈线性，主要是由于水相和DS有机相的分配作用引起，在消除疏水性影响后，极性大的有机物吸附量大；而对于亲水性有机物（苯胺），吸附曲线呈非线性，主要是由于苯胺在LDH表面上的吸附及微弱的层间分配。