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重金属是对生态环境危害极大的一类污染物，废水中的可溶性重金属离子经过水生食物链的富集，最终由水产品进入人体，会给人类带来严重的毒害影响。随着复合材料科学的不断发展，人们对经改性处理的无机复合材料的需求大幅增加。由于粘土储量丰富、价格低廉、物理化学性质稳定等优点，将粘土经过不同的方法改性制备不同性能的复合材料引起了人们的广泛关注。经有机改性之后，粘土的表面可以引入不同的有机官能团，这些功能基团能和金属离子形成稳定的金属络合物，提高了改性粘土对金属离子的吸附能力，使粘土得到了广泛的应用。零价铁（ZVI）纳米技术以其低毒、廉价、易操作且对环境不会产生二次污染等优点，正逐渐被用于修复环境，在水污染治理中受到重视，但粉末状的纳米铁颗粒细微，在水中易失活和凝聚。为了解决这个问题，本论文在坡缕石和核桃壳以及零价纳米铁的性质、改性方法及应用基础上，主要做了以下工作:1、以氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂，制备了双胺化坡缕石复合材料。分别用FT-IR、SEM、TG和EA对该吸附剂进行了表征，研究了溶液的pH值、振荡时间和温度对吸附剂吸附量的影响。实验表明：在313K时，吸附剂用量为10mg，溶液的pH=4、振荡时间为180min，该吸附剂对Pb2+最大吸附量为588.2mg g-1，在不同的温度下Langmuir方程的线性拟合常数均大于Freundlich方程的线性拟合常数，所以Langmuir方程较好地描述了等温吸附过程。对吸附Pb2+的动力学研究表明，一级和二级动力学方程的线性拟合常数R2均大于等于0.999，表明Pb2+在双胺化复合材料上的吸附机理是既符合一级动力学也符合二级动力学。2、本实验制备了铝柱撑坡缕石负载纳米零价铁复合材料，分别用FT-IR、TEM、XRD对该吸附剂进行了表征，利用纳米零价铁去除溶液中Cu2+、Ni2+。实验结果表明该吸附剂可快速去除溶液中Cu2+、Ni2+，在负载吸附剂10mg，pH:4，振荡1小时，最大的吸附量分别为787.4mg·g-1、701.4mg·g-1。Langmuir方程能较好地描述了等温吸附过程，Cu2+、Ni2+在零价纳米铁复合材料上的吸附机理按照二级动力学进行的。吸附热力学研究结果表明该吸附过程是自发进行的。铝柱撑坡缕石负载零价纳米铁对Cu2+的吸附机理是还原，Ni2+的去除机理是：表面吸附-还原机理。3、本实验制备了负载纳米零价铁核桃壳复合材料，分别用FT-IR、TEM、XRD对该吸附剂进行了表征，研究了溶液的pH值、振荡时间和温度对吸附剂吸附量的影响。等温吸附拟合结果表明，Pb2+、Cu2+和Ni2+的Langmuir方程的线性拟合常数均大于Freundlich方程的线性拟合常数，该方程较好地描述了等温吸附过程。对吸附Pb2+、Cu2+和Ni2+的动力学研究表明，Pb2+、Cu2+和Ni2+在零价纳米铁复合材料上的吸附机理是按照二级动力学进行的（R2=0.999）。废水中Pb2+的去除机理是：表面吸附-还原机理， Cu2+和Ni2+两种金属离子， D-R模型拟合得E<8kJ mol-1，物理吸附是主要因素，其机理为表面吸附-配合。