研究经济、低耗、效率高的污水处理技术和药剂在环境治理方面具有重要意 义。高级氧化技术(Advanced oxidation Processes,AOPs)作为进近10年来迅速发展 的新技术，因其适用范围广，氧化处理迅速彻底等特点而被广泛应用于有机废水， 尤其是对生物有较大毒性或难生化降解的治理。 本文研究了新型多功能水处理剂—高铁酸钾(K2FeO4)以及高效吸附材料— 锰钾矿型化合物的合成制备工艺，同时采用多种先进分析技术对其化学、物理及 环境等属性进行了表征。对高铁酸钾化学氧化去除难降解有机污染物，如氯酚、 苯胺、硫脲、喹啉等的效能及可能的机理进行了研究；对不同条件下合成的锰钾 矿型化合物对重金属铅离子的吸附进行了研究，并对吸附反应机理进行了初步探 讨。 以次氯酸盐氧化法为基础，研究了高铁酸钾的实验室制备工艺，得到了大颗 粒的K2FeO4结晶，并明显缩短了沉降、过滤和洗涤所需时间，简化了纯化步骤， 同时选用环境友好溶剂替代了传统工艺中有毒有害的有机溶剂，为实现K2FeO4 的工业化生产提供了有价值的参考。并以UV-VIS、IR和XRD等手段对其进行 了表征。 研究了H+、自身浓度、ClO-及其他共存离子对于其在水溶液中的稳定性的 影响，结果表明高铁酸盐水溶液的稳定性受体系pH的影响极大，当pH小于8 时，高铁离子Fe(Ⅵ)不能稳定存在，迅速分解为Fe(Ⅲ)，发现少量次氯酸盐的存 在可以增加高铁酸钾的稳定性。 K2FeO4具有极强的氧化能力，在氧化降解有机污染物方面有着广阔的应用 前景。本文进一步研究了高铁酸钾对苯酚、氯酚、苯胺、硫脲及喹啉等有机污染 物的氧化降解，并借助UV-VIS、HPLC和GC-MS等手段对有机物降解的过程及 产物进行分析，提出了各自的氧化降解途径。 本文利用快速沉淀法和慢速沉淀法合成了锰钾矿型化合物，表征结果表明： 它们在组成、比表面积、孔径和表面形貌等方面存在着较大的差异。快速沉淀合 成产物为锰钾矿的一相体系，而慢速沉淀合成产物是锰钾矿和二氧化锰的两相体 系。两者的比表面积分别为114.6 m2·g-1和68.0 m2·g-1；孔径也有所不同，分 别为22.7nm和19.7nm。 研究了人工合成锰钾矿在不同条件下，对水溶液中铅离子吸附能力的影响， 并对吸附反应机理进行了初步探讨。实验结果表明：合成锰钾矿在较高温度，中 性pH值，低粒径的条件下对铅离子具有较强的吸附作用。当铅离子浓度小于 300mg/L时，吸附等温线符合Langmuir吸附模型，最大理论吸附量为 126.58mg/g。当铅离子浓度不大于50mg/L，pH=5～7，合成锰钾矿投加量为2g/L 时，铅的去除率达到95％以上。通过对酸性条件下Pb(Ⅱ)合成锰钾矿表面解吸动 力学的研究，发现解吸反应与吸附反应动力学相似，也是一个二阶段的过程，即 初始的快速解吸之后伴随着一个缓慢的释放过程。在快速解吸阶段，30min内解 吸量即已达到50％。吸附铅没有完全解吸，有近48％残留在锰钾矿表面，即解 吸和吸附过程不是完全可逆的。解吸过程可以用一级反应、Elovich方程和双常 数方程较好地拟合。 关键词：高铁酸钾，氯酚，苯胺，硫脲，喹啉，降解，锰钾矿，吸附，解吸，Pb(Ⅱ)