染料废水由于具有有机物浓度高、色度深、可生化性差、生物毒性大、水质水量变化大、成分复杂、化学性质稳定等特点,导致传统污水处理方法处理效果不好而成为污水处理的一大难题。目前吸附法和化学氧化法是处理印染废水的有效方式,吸附法可以对染料进行回收,在水体净化的同时节约了染料成本,化学法能将难降解的染料分子断链成为小分子最终甚至矿化为CO2和H2O,降低对环境的危害。β-FeOOH作为一种天然矿物,广泛存在于土壤水体和沉积物中,具有特殊的隧道结构、较稳定的理化性质、巨大的比表面积和超细的粒状结构等特点,在环境功能材料在吸附和催化材料的开发中具有广阔前景。目前,基于β-FeOOH对有机印染废水的Fenton降解反应和光催化降解反应鲜有报道,β-FeOOH作为一种极具开发潜力的功能材料在染料有机废水的处理中有待进一步开发。为此,本文利用水热合成法制备了 β-FeOOH,并进行了形貌结构表征,系统的研究了 β-FeOOH在阴离子染料废水处理中的应用,包括以下三个方面:1)β-FeOOH对酸性橙Ⅱ(AOⅡ)、甲基橙(MO)、活性艳蓝(KN-R)三种阴离子和一种阳离子染料(MB)的吸附去除研究;2)β-FeOOH/H202/盐酸羟胺组成的非均相Fenton体系对AOⅡ的降解研究;3)可见光光催化剂β-FeOOH/Ti02复合材料的制备及其对AOⅡ的降解研究。研究成果可为环境功能材料的研究及拓展应用提供理论依据。本工作主要研究结果如下:(1)XRD结果证实了水热法合成样品为β-FeOOH,结晶度较好,SEM结果显示β-FeOOH粒度均匀,分散度较好,平均长度约为250 nm、平均宽度约为60 nm的棒状结构。β-FeOOH对阴离子染料AOⅡ、MO、KN-R均有较好的去除效果,且能在极短的时间内达到吸附平衡,最大吸附量分别为283.67、174.38和256.33 mg·g-1;β-FeOOH对阳离子染料MB的吸附效果较差,吸附量仅20.66 mg·g-1。β-FeOOH对AOⅡ吸附动力学过程符合拟二级动力学方程,吸附作用主要有化学吸附和物理吸附;15、35和55℃条件下的等温吸附过程更符合Langmuir模型,为单分子层吸附过程;β-FeOOH在酸性、中性和弱碱性条件下对AOⅡ的吸附效果均较好。(2)当β-FeOOH/H202组成的非均相Fenton体系中H2O2浓度为2.5mmol·L-1、盐酸羟胺0.5 mmol·L-1时,AOⅡ在40 min内降解率达到90%以上;初始pH值为3.0～6.0之间AOⅡ都能被快速降解;Cl-、NO3-对预吸附基本无影响,对催化降解反应有促进作用,SO42-随浓度的增加对预吸附逐渐增强,但对催化降解无显著影响;而H2PO4-几乎完全抑制了β-FeOOH对AOⅡ的吸附和催化降解。该体系的活性物种为来源于均相Fenton反应和非均相Fenton反应产生的·OH。β-FeOOH催化剂经四次循环之后对AOⅡ的降解率仍高达87.56%。(3)当反应液初始βH值为3.05、H2O2投加浓度为10 mmol-1时、β-FeOOH复合比例为75%的β-FeOOH/Ti02对AOⅡ的降解率为99.61%,降解效果优于比复合比例为5%、10%、25%、50%、100%的复合材料。机理分析表明该系统的活性物种可能有四个来源:1)H2O2在紫外光条件下的直接分解;2)β-FeOOH/TiO2与H2O2组成的系统在光照下光催化反应;3)复合材料β-FeOOH/TiO2中的β-FeOOH与吸附在其表面组成的非均相Fenton反应;4)β-FeOOH所溶解出的铁离子与溶液中游离的H2O2组成的类Fenton反应。