随着铀矿开采与加工、核能运行以及乏燃料处理等一系列核工业的迅速发展,铀污染问题日益严重。作为一种放射性核素,铀具有极高的化学毒性,一旦进入水体会对生态环境和人类健康构成威胁。因此,安全有效地处置水溶液中的铀至关重要,吸附法因其具有去除效率高、操作简便、成本低并且能够有效处理痕量放射性核素等优点,已成为铀离子去除和回收的主要方法。去除铀的吸附材料种类繁多,其中,水滑石（LDHs）作为一类二维层状金属氢氧化物,因其化学性质稳定、成本低、无毒等内在优势,被广泛应用于水中重金属离子和其他污染物的去除。然而,由于未改性的LDHs吸附容量低,吸附速率慢,限制了其实际应用。本论文借助LDHs的结构优势,采用水热合成法筛选出具有优良结构和形貌的镁铝水滑石,并进一步通过插层无机阴离子和煅烧处理的化学改性手段制备得到功能化的镁铝水滑石及其衍生物,增强了未改性水滑石材料对铀的吸附性能。通过扫描电子显微镜（SEM-EDS）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）、高温原位X射线衍射（HTXRD）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积（BET）和热重（TG-DSC）等多种分析测试手段对功能化LDHs进行了表征,并且通过批实验探究了材料对铀的吸附性能。实验结论如下:（1）将对UO22+（软酸）具有特定选择性的多硫化物基团（软碱）通过煅烧复原法引入水滑石层间,成功制备出多硫离子插层的功能化镁铝水滑石（S2-LDH）。研究结果表明该方法能有效增大水滑石的层间距（0.75nm到0.77 nm）,增加与目标铀酰离子间的作用位点,从而提高对铀的吸附性能。S2-LDH对水中铀的吸附实验表明,溶液p H=5时材料的吸附性能最好,其吸附符合Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型,说明吸附过程为均相单分子层吸附的化学反应。吸附剂在180 min达到吸附平衡并且具有优异的吸附容量(343.64 mg·g-1),在模拟海水的高盐体系中,S2-LDH对低浓度的铀有很高的去除效率和选择性(CU（Ⅵ）=10 mg·L-1,R=98.2%)。吸附机制为材料的多硫化物基团与UO22+通过配位作用形成稳定的层间阴离子络合物([UO2（S2）2]y2-)或层外非晶相固体（UO2S2）。（2）通过改良的水热-冷冻干燥-煅烧法成功制备新型棒状镁铝双金属氧化物（Mg/Al-BO-24）,煅烧后的材料继承了水滑石前驱体的分层结构,使其生长成具有较大比表面积(472.4 m~2·g-1)的三维介孔结构（4.03 nm）,为U（Ⅵ）的吸附提供丰富的活性位点,极大地避免了Al2O3/Mg O纳米颗粒的聚集,有效解决了水滑石耐酸性差和解吸困难的问题,该吸附材料在p H为3-10的环境下可以保持良好的吸附效果。Mg/Al-BO-24的最大吸附容量为411.52 mg·g-1,远高于其前驱体Mg/Al-HL-24(108.2 mg·g-1)。此外,材料对U（Ⅵ）的去除受竞争阳离子和共存阴离子的影响较小,经过四次循环再生实验后,去除效率仅下降了15.1%,表明制备的Mg/Al-BO-24对U（Ⅵ）具有良好的选择性和重复使用性。通过XPS、Zeta等手段对材料的吸附机理进行了研究,结果表明,Mg/Al-BO-24与U（Ⅵ）的相互作用机制为材料表面的羟基活性位点与U（Ⅵ）之间的离子交换以及静电相互作用。