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层状双氢氧化物（LDHs）是一种典型的阴离子型粘土矿物,作为吸附剂在环境修复领域得到了广泛的应用。然而,吸附后产生的大量废弃物若不经过妥善处理,将会对环境造成严重的二次污染。本文通过热处理吸附了染料的类水滑石,得到一种新型双金属碳基材料,研究其对地下水中硝基苯的降解性能,并探究了在不同曝气条件下去除硝基苯的机理。在此基础上,采用固定化技术将双金属碳基粉末催化剂负载在凝胶小球上,探究了凝胶小球在硝基苯污染地下水中的修复作用。得到的主要研究成果如下:（1）制备了MgFe比例为4:1、3:1、2:1和1:2的LDHs,并通过热还原法制备了不同比例的MgFe双金属碳基材料。结果表明,3:1和2:1的MgFe-LDH对橙黄II吸附量较大,经过热处理后,可得到以零价铁,氧化镁和类石墨烯结构的碳材料（比表面积为1125.12 m2/g）组成的双金属碳基材料。双金属碳基材料对硝基苯的去除效果良好,去除率最高可达95%。在此基础上,将不同层板金属离子的CuFe-LDH、MgFe-LDH和Cu MgFe-LDH吸附橙黄II后进行高温热处理,成功地合成了CuFe/Carbon、MgFe/Carbon和Cu MgFe/Carbon三种金属碳基材料。探究了不同曝气下CuFe/Carbon、MgFe/Carbon和Cu MgFe/Carbon去除硝基苯的性能。结果表明MgFe/Carbon和Cu MgFe/Carbon对硝基苯的去除主要为吸附作用,曝气条件（空气和氮气）对其去除硝基苯基本无影响。而在CuFe/Carbon体系中,在氮气条件下的硝基苯的去除率为100%,而在空气条件下硝基苯的去除率仅48%。（2）探究了CuFe/Carbon在不同曝气条件下催化降解硝基苯的反应机理。通过SEM、TEM和TGA对CuFe/Carbon的形貌结构进行了更深一步的分析。分析结果表明,CuFe/Carbon是一种疏松的多孔碳层,被还原的金属单质及其金属氧化物附着于有机碳层上。在CuFe/Carbon反应体系中,碳层可以保护铁的溶出,同时铜离子可提高零价铁的利用率。对氮气和空气条件下CuFe/Carbon降解硝基苯体系中的活性物种进行了捕获实验,结果表明在空气条件下产生了·OH和O2·-,但在氮气条件下,无活性物种的产生。同时检测到氮气条件下苯胺的产生量为6.86 mg/L,说明在氮气条件下硝基苯被还原,主要的降解产物为苯胺。利用XRD和XPS分析了反应前后CuFe/Carbon的结构和价态变化,证实了在空气和氮气条件下存在氧化和还原两种不同的作用机理。（3）比较了CuFe/Carbon+海泡石（Sepiolite,Sep）+海藻酸钠（Sodium Alginate,SA）、Carbon+Sep+SA和CuFe/Carbon+SA三种凝胶小球的形态、成型难易程度、密度、含水率、弹性和机械强度,结果表明湘潭特产海泡石的添加有利于小球的制备,使得凝胶小球的形状更规则。添加了海泡石的Carbon+Sep+SA和CuFe/Carbon+Sep+SA具有更好的机械强度,更有利于在实际应用中抗击水力的冲击,延长凝胶小球的使用寿命。SEM表明小球内部为一些致密的网状结构,该结构具有良好的支撑作用,使得小球具有较好的机械能力,同时拥有较丰富的比表面积以及优异的传质性能,为污染物的去除提供了较大的空间和位点。XRD和FTIR结果表明,凝胶小球交联成功,金属基材料和酸洗Carbon成功负载在凝胶小球上。BET结果表明Carbon+Sep+SA和CuFe/Carbon+Sep+SA凝胶小球的比表面积分别为277.611 m2/g和43.408 m2/g,较大的比表面积有利于吸附和传质过程。TGA表明制备的凝胶小球具有较好的热稳定性。通过柱实验考察了以金属基碳材料负载的凝胶小球为填充材料的可渗透反应墙（PRB）系统对修复硝基苯污染地下水的可行性进行了探究。结果表明,以负载了金属基碳材料的凝胶小球作为填充材料的PRB系统是可行有效的,在运行的过程中,无装置堵塞和出水困难的问题。在连续进水11天后,CuFe/Carbon+Sep+SA和Carbon+Sep+SA凝胶小球模拟柱对硝基苯的降解率分别为59%和56%。