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随着工业的发展,重金属离子造成的污染日益加重,开发低成本高吸附容量的重金属离子吸附剂是当今社会迫切需要的。凹凸棒黏土(ATP)是一种八面体层状镁铝硅酸盐矿物,ATP的纳米晶体结构和内在的通道导致其具有高比表面积,广泛的应用于吸附方面。本文以凹凸棒黏土为载体,分别制备了聚苯胺／凹凸棒黏土(PANI/ATP)、零价铁／聚苯胺／凹凸棒黏土(ZVI/PANI/ATP)和类水滑石／凹凸棒黏土(HT1c/ATP)复合材料,探讨了复合材料对重金属离子的吸附原理。主要研究内容如下：1.利用离子交换方法处理的凹凸棒黏土具有较好的悬浮性能,采用悬浮静置聚合的方法合成了硝酸掺杂的PANI/ATP纳米复合材料,可使聚苯胺(PANI)均匀分散包覆在凹凸棒棒晶表面,主要研究了复合材料对含Cr (VI)废水的去除率。考察了吸附时间、物料配比、投料质量、温度和溶液pH值对其吸附性能的影响,对吸附过程进行了动力学和热力学分析。结果表明：配比m (An: ATP)=1:0.75,投料质量为0.5g,吸附50mg L-1的Cr(Ⅵ)溶液1h后吸附率为99.60%,残留Cr(VI)的浓度为0.2mg L-1,吸附过程是由配位作用为主的化学过程。2.原位聚合法制备盐酸、对甲苯磺酸掺杂的PANI/ATP复合材料。利用扫描电镜对复合材料进行形貌表征。研究了对Cr(Ⅵ)废水的吸附,考察了物料配比、pH值、投料量和吸附时间对其吸附性能的影响,对实验数据进行动力学和热力学分析。结果表明：当复合材料物料配比为苯胺、凹凸棒黏土和对甲苯磺酸的质量比例为1：1：1,最佳吸附时间为4h、溶液最佳pH值为2.0时,吸附容量达到最大80.70mg g-1。PANI/ATP复合材料对Cr(Ⅵ)的吸附符合准二级动力学方程,属于化学反应过程,Cr(Ⅵ)在复合材料上的吸附符合Langmuir表面单分子层吸附。3.采用悬浮静置聚合的方法合成硝酸掺杂的聚苯胺／凹凸棒(PANI/ATP)负载零价铁(ZVI)纳米复合材料,PANI/ATP表面负载ZVI粒子,解决了ZVI粒子分散难的问题。利用PANI的防腐性和导电性,解决了ZVI颗粒在处理六价铬Cr(Ⅵ)废水时容易被腐蚀和钝化的问题,结果表明,复合材料制备过程中Fe、An和ATP的质量比为4：1：4时,所制备的材料对Cr(Ⅵ)吸附容量能达到86.56mg g-1,复合材料作为一种处理水污染的新型吸附剂,在处理金属离子废水方面具有广阔的应用前景。4.本文采用共沉淀法制备HT1c,用ATP负载Mg-Al类水滑石(Mg-Al-HT1c)对含Ni(Ⅱ)废水的吸附。考察了pH值、投料量、吸附时间和温度对其吸附性能的影响,进行了热力学和动力学研究。使用SEM、FT-IR和XRD对复合材料进行表征。结果表明：该复合材料再生效果好,吸附过程符合Langmuir单分子层吸附,符合吸附动力学的物理扩散和化学反应,在pH=6.0,温度为50℃,初始浓度为150mg L-1时,吸附容量最高可达80.94mgg-1。分析了该吸附过程存在的吸附机理。