本文研究纳米结构铁、锰氧化物制备及其在处理废水中应用。在室温下,以FeCl₃和NaOH为原料,通过简单、无需陈化的一步法制备出直径30-100 nm、长为400-700 nm的α-FeOOH纳米棒。并将其在自然光下催化H₂O₂氧化分解亚甲基蓝染料（MB）。为了作对比,通过在不同温度下焙烧α-FeOOH纳米棒得到α-Fe₂O₃纳米棒并作催化剂。研究表明α-FeOOH纳米棒的催化性能要优于α-Fe₂O₃纳米棒,在230min时MB的脱色率达到95.41%。且该三种纳米棒的催化性能优于α-FeOOH粒子。在以α-FeOOH纳米棒为催化剂条件下,分别研究了亚甲基蓝初始浓度、H₂O₂浓度、催化剂用量对亚甲基蓝脱色率的影响,并进行了动力学研究。动力学研究表明其反应级数约为0.85,反应速率常数为0.095min^-1。利用紫外分光光度计（UV-Vis）、傅立叶红外光谱仪（FT-IR）、化学需氧量（COD）、离子色谱（IC）对MB降解的中间产物进行表征,发现MB已经部分被降解成无机离子。以KMnO₄和MnSO₄为原料、于室温条件下制备了纳米晶须组装成的ε-MnO₂纳米球,采用X射线粉末衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和比表面积（BET法）对样品进行了分析表征。用所制备的纳米结构ε-MnO₂为吸附剂,研究其吸附亚甲基蓝染料废水。研究表明,该吸附符合Langmuir等温吸附模型。分别研究了亚甲基蓝初始浓度、H₂O₂浓度、温度、吸附剂用量、离子强度对吸附亚甲基蓝影响,并用正交设计法获得最佳吸附条件。其中亚甲基蓝初始浓度是影响脱色率的最大因素。并以纳米结构ε-MnO₂为催化剂,探索了其在催化氧化苯酚模拟废水中的应用,该催化反应过程条件温和,不用外加氧化剂。用荧光光谱（FL）表征了苯酚的分解过程,结果显示,ε-MnO₂对苯酚有很好的分解效果,在80min时苯酚的去除率达到80.4%。荧光光谱分析表明苯酚分解过程中产生了具有荧光性质的中间产物,并通过高效液相色谱（HPLC）对其中间产物进一步验证,提出了苯酚分解的可能路径。动力学研究表明以纳米结构ε-MnO₂为催化剂催化分解苯酚的反应级数约为1.64,反应速率常数为0.0075 min^-1。