近年来,水体中砷污染问题在世界范围内引起广泛关注。许多国家和地区(如中国、墨西哥、东南亚地区和阿根廷等)都存在不同程度的砷污染。水体中砷污染的处理方法有膜分离法、沉淀法、离子交换法和吸附法等,其中吸附法具有低成本、易操作、对环境友好的优势。与其他类型吸附剂相比,铁氧化物因其分布广泛、成本低廉、对砷有较好的结合能力而备受关注。本论文以开发新型铁氧化物为出发点,制备了两性多巴胺磺酸盐(ZDS)修饰的Fe3O4吸附剂(ZDS-Fe3O4)和α-Fe2O3纳米片吸附剂,并考察了其对水体中砷的脱除性能。主要研究结果包括以下两个方面:(1)成功制备了两性多巴胺磺酸盐(ZDS)修饰的Fe3O4纳米粒子(ZDS-Fe3O4)。Fe3O4可通过表面络合作用吸附水体中的砷,但Fe3O4粒子的团聚会导致吸附位点减少。修饰在Fe3O4表面的ZDS其季铵基团和磺酸基团可与水分子形成强的离子相互作用,具有很好的亲水性,可防止Fe3O4粒子聚集,增加其在水体中的分散性。砷脱除性能测试结果表明ZDS-Fe3O4吸附剂对水体中As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的脱除效率比未表面修饰的Fe3O4吸附剂分别提升了 15.25%和24.48%,对水体中的砷表现出更好的脱除效率。(2)通过硅酸根辅助水热合成的方法成功制备了 α-Fe2O3纳米片。α-Fe2O3各晶面具有不同的表面结构。(001)面具有双配位羟基结构,而其他主要晶面,如(100)、(110)、(012)均为单配位羟基结构。硅酸根离子对α-Fe2O3的(001)面的结合能力要大于其他晶面,吸附在(001)面上的硅酸根离子限制了该晶面的生长行为,从而得到片状的α-Fe2O3。砷脱除性能测试结果表明α-Fe2O3纳米片对水体中As(Ⅴ)的最大吸附容量为0.33 mg g-1,是商用活性炭吸附剂吸附容量的三倍多。