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近年来,环境污染问题一直困扰着人们。功能化纳米材料由于其比表面积大,包含大量官能团,因而具有优越的吸附性能,在对环境污染物检测和去除方面的应用受到了越来越多的关注。本文研究中,通过简单的一步水热法设计合成功能化的三维磁性中空多孔铁氧镍纳米微球（MHPS-NiFe2O4）,并将其应用到对实际样品中多种重金属离子（Cu2+,Cd2+,Cr3+,Co2+和Zn2+）的同时检测;以及水溶液中有机污染物（恩诺沙星（ENR）,诺氟沙星（NOR）和环丙沙星（CIP））与无机污染物（Cu2+,Cd2+,Cr3+和Zn2+）共混体系的同时去除研究。本文的基本研究如下:1.)采用简单的一步水热法,成功设计制备了功能化三维磁性中空多孔铁氧镍纳米微球（MHPS-NiFe2O4）,并应用多种技术手段对其进行表征。在XRD谱图中显示其具备尖晶石结构铁氧镍的特征峰。在SEM图像上可以清晰的观察的MHPS-NiFe2O4形貌特征,破损的微球图像进一步说明其是由纳米粒子自主装堆集而成的中空多孔纳米微球形貌。并应用其他手段进行表征,如红外,EDS,热重等,结果证明MHPS-NiFe2O4表面被修饰上大量的氨基和含氧官能团,这有利于增强吸附剂的吸附性能。在磁滞回线分析中,MHPS-NiFe2O4的饱和磁化强度（Ms）的值约为10.12emu·g-1,可用磁铁进行固液分离,便于回收利用。MHPS-NiFe2O4可能的生长机理被推测,在水热条件下尿素分解,产生NH3和CO2的气泡。溶解在乙醇中的Fe3+和Ni2+离子在高温下成核,并自组装成NiFe2O4纳米颗粒。许多NiFe2O4纳米颗粒聚集,并逐渐沉积在气泡表面上。然后,中空多孔NiFe2O4微球慢慢地在核体表面上原位生长。此外,作为改性剂的尿素还可以通过水热法提供如-NH 2和-C=O的官能团,以提高其吸附能力。2.)应用新合成的功能化磁性中空多孔铁氧镍纳米微球做为高效吸附剂对五种重金属离子进行固相萃取,并联合ICP-OES对五种金属离子同时检测。MHPS-NiFe2O4具有高的磁响应信号和优良的水分散性能,并且在最佳的萃取条件下对Cd2+,Co2+,Cr3+,Cu2+和Zn2+五种金属离子拥有良好的吸附性能。MHPS-NiFe2O4对Zn2+,Cr3+,Cu2+和Cd2+均可以到达95%以上的吸附率,对Co2+的吸附率也可以达到80%以上。当10mL的2.5mol·L-1HAc:0.25mol·L-1HCl（2:1,v/v）作为洗脱溶剂,超声洗脱20min时,五种金属离子的回收率均在80%以上。最佳萃取条件下,该方法对于Cu2+,Cd2+,Cr3+,Co2+和Zn2+的检测限分别低至0.015μg·L-1,0.13μg·L-1,0.062μg·L-1,0.035μg·L-1和0.46μg·L-1,并且富集倍数为6。方法的重复性良好,相对标准偏差（RSD）为3.87%。在对实际样品（白菜,生菜,苹果,海水）中重金属离子（Cu2+,Cd2+,Cr3+,Co2+和Zn2+）的加标回收研究中,回收率范围在92-108%之间,结果令人满意。3.)应用制备的功能化磁性中空多孔铁氧镍纳米微球（MHPS-NiFe2O4）去除水溶液中的多种无机和有机污染物共混液,如Cd2+,Cu2+,Cr3+和Zn2+离子,环丙沙星（CIP）,恩诺沙星（ENR）和诺氟沙星（NOR）。MHPS-NiFe2O4对目标物展现出卓越的吸附性能,所有目标物在溶液pH条件为5,振荡时间60分钟内均可达到80%以上的去除。在本文中,详细探讨了MHPS-NiFe2O4对单组分重金属离子/单组分有机污染物的吸附,多组分重金属离子/多组分有机污染物的竞争吸附,以及在共混体系中多种无机和有机污染物的同时和连续吸附过程。在对其吸附等温线研究中发现,四种无机金属离子符合表面单层吸附的Langmuir模型,而三种有机污染物符合非均相吸附的Freundlich模型。在二元或多组分体系中对比吸附结果,Cr3+/ENR均优先被MHPS-NiFe2O4吸附,表明其与MHPS-NiFe2O4之间具有更强的亲和性。对于相同类型的污染物,由于多组分系统中的存在竞争效应,导致MHPS-NiFe2O4对每种目标物的吸附能力降低。由于吸附无机污染物和有机污染物的机理具有明显差异,研究发现在共混体系的同时和连续吸附过程中金属离子的吸附不影响有机化合物的吸附,反之亦然。最后,通过对吸附剂吸附前后红外谱图的分析推断目标物和MHPS-NiFe2O4之间的可能吸附机制,有机污染物的去除是由于氢键和分子间氢键,无机金属污染物主要归因于金属离子与MHPS-NiFe2O4的-NH2或-C=O官能团的络合作用。