随着社会的进步和工业的发展,有机染料和重金属离子带来的水污染日益严重,尤其是铅、铬等重金属离子,极大地威胁着人类的健康。如何有效地去除废水中的有机染料和重金属离子一直是人类迫切需要解决的重大难题之一。传统的废水处理方法尽管有一定的效果,但是其能耗较高、处理效率较低且容易引入其它杂质等缺点,极大限制了其进一步的发展与应用。吸附作为处理废水中有机染料和重金属离子的重要手段,由于其特有的优势,目前已经是水处理方向研究的重要领域。在本研究中合成了具有大比表面积,低密度以及独特孔径的多孔钴基硫化纳米材料,主要研究了这些纳米材料对水中有机染料和重金属离子的吸附作用,并通过Langmuir吸附模型对其实验数据进行了拟合分析,实验内容如下:1.以ZIF-67作为牺牲模板,通过硫化、煅烧等步骤合成了中空的CoS2纳米颗粒,这种纳米材料基本保持了 ZIF-67的多面体形貌,具有较大比表面积以及较小的孔径。我们研究了其对水中污染物的吸附性能,该材料对荧光素钠和Pb(II)最大吸附量分别为289和758 mg/g,表现出优异的吸附能力。同时我们对CoS2中空多面体吸附荧光素钠的循环性能进行了测试,在四个循环后其吸附效率仍能保持在98%,表明CoS2多面体是一种性能良好的可循环利用吸附剂。2.通过溶剂热法一步合成了花状Co9S8,该花状纳米结构由二维纳米片组成,具有独特的形貌,大比表面积以及较弱的铁磁性。通过研究发现该纳米材料对去除水中刚果红具有优异的吸附性能,其最大吸附量可以达到2547 mg/g。我们进一步研究了该花状Co9S8对水中Pb(II)吸附能力,其最大吸附量为155 mg/g。此外,我们将花状Co9S8作为锂离子电池的电极材料,对其电化学性能进行了测试。当电流密度为0.1 A/g时,首次放电比容量可以达到711 mAh/g,且其在经过160次循环之后,放电比容量可以保持在85 mAh/g。由于花状Co9S8纳米颗粒合成步骤简单、极高的稳定性以及优异的吸附与电化学性能,使其在水处理、锂电池以及其它领域具有更多潜在的应用前景。