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本研究旨在合成多种价格低廉,制备方法简单的新型功能化膨润土复合材料,以高效的去除水中的重金属离子以及有机污染物,并针对性地研究了膨润土基材料的吸附及光催化性能。通过红外光谱仪（FTIR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、热分析仪（TG）、X射线光电子能谱分析（XPS）,紫外可见分光光度计（UV-Vis）等对制备的功能化膨润土基材料进行了全面的结构表征,然后选取Pb2+,结晶紫（CV）和亚甲基蓝（MB）作为被处理目标物,研究了多种因素（时间、pH、初始浓度）对Pb2+和结晶紫（CV）吸附性能的影响并利用功能化膨润土基复合材料对亚甲基蓝进行降解实验,测试其光催化性能。本论文具体研究内容如下:（1）聚丙烯酸钠改性膨润土（Bent-PAANa）对水溶液中Pb2+的吸附研究通过原位聚合的方法制备了聚丙烯酸钠改性膨润土（Bent-PAANa）新型吸附剂。该实验制备方法简单,所需的反应温度低—接近室温,采用硝酸铈铵氧化膨润土上的羟基产生自由基,引发丙烯酸钠在膨润土表面聚合。此方法不同于常用的插层改性,在不破坏膨润土层间结构的前提下,在其表面以共价键方式接枝聚合物,通过膨润土层间的阳离子交换以及带负电的羧酸跟来吸附有害重金属铅离子。实验结果表明,在最佳实验条件下,该吸附剂对铅离子的最大吸附量为149.62 mg/g。Bent-PAANa对Pb2+的吸附行为符合二级动力学模型（pseudo-second-order）和Freundlich吸附等温模型。此外,复合后的膨润土经过五次解吸附后仍具有良好的吸附性能。（2）石墨烯海绵改性膨润土（Bent-GO）对结晶紫的吸附性能研究本章为了提高膨润土对CV的吸附性能,采用改进Hummers法制备的氧化石墨烯和膨润土通过简单的“一锅煮”水热法制备出吸附效果良好的膨润土-石墨烯海绵复合物（Bent-GO）。改性后膨润土层间距增大,有利于阳离子染料——CV在层间进行阳离子交换,此外改性后的吸附剂具有更多的表面负电荷,因此通过静电吸引和膨润土层间的阳离子交换这两种作用达到高效去除结晶紫的目的。实验结果表明,在最佳实验条件下,该复合吸附剂对结晶紫的吸附量高达270 mg/g,明显优于其它吸附剂。Bent-GO吸附剂对CV的吸附行为符合二级动力学模型（pseudo-second-order）,吸附等温式符合Freundlich方程。（3）石墨烯海绵/二氧化钛/膨润土（GO/P25/Bent）复合材料对MB染料的光催化性能研究通过水热法成功制备了多孔石墨烯海绵负载二氧化钛和膨润土的新型光催化剂。本实验选用亚甲基蓝为目标物,分别对比了商业化二氧化钛（P25）、石墨烯（GO）、石墨烯/膨润土（GO/Bent）和石墨烯/二氧化钛/膨润土（GO/P25/Bent）对MB的降解效果,并对其光催化机理进行了深入的探讨。石墨烯海绵、二氧化钛和膨润土三者协同作用,不仅拓宽了光响应范围,而且提高了光吸收能力和光生空穴的有效利用率,提高了光催化效率。在最佳实验条件下得出GO/P25/Bent对亚甲基蓝的降解效果最佳,前30分钟暗反应下该光催化剂对浓度为10 mg/L亚甲基蓝的除去率高达99.7%,70分钟时对亚甲基蓝的除去率达到了100%,明显优于其它光催化剂。