利用铁氧化物对黏土进行了包覆改性,探索了黏土用量、温度和Fe3+/OH-(摩尔比)等因素对改性黏土制备的影响,得出了改性黏土的制备条件。与原土相比较,改性黏土对重金属离子的吸附能力大大增强。这说明通过铁氧化物包覆改性黏土是一个提高原黏土吸附重金属离子性能的有效方法。采用静态吸附法对改性黏土吸附重金属阴离子Cr(VI)和重金属阳离子(Cd2+、Ni2+)的特性进行了研究,考虑了反应时间、pH、浓度和温度对吸附过程的影响。实验表明,改性黏土对重金属离子的吸附反应是一个比较快速的过程。改性黏土对Cr(VI)的吸附通常在反应200 min达到平衡；而对Cd2+、Ni2+的吸附在40 min即达到平衡。改性黏土对Cr(VI)l的平衡吸附量(qe)随着pH的升高而减小；与之相反,对重金属阳离子(Cd2+、Ni2+)的吸附量随着pH的升高而增大。随着反应温度的升高和初始离子浓度的增大,改性黏土对Cd2+和Ni2’的平衡吸附量均增大。为了进一步研究改性黏土的吸附机理,确定了改性黏土的吸附动力学和吸附等温式模型。其中二级动力学方程能很好地描述改性黏土吸附Cr(VI)、Cd2+、Ni2+的过程,由此计算出的拟合相关系数均大于0.999。Langmuir等温式和Freundlich等温式均可以较好的拟合改性黏土对重金属离子(Cr(VI)、Cd2+、Ni2+)的吸附行为,其中Langmuir等温式能更好地描述其吸附过程。由Langmuir等温式计算出的改性黏土对重金属离子的最大吸附量,与实际测得的平衡吸附量接近。确定了改性黏上吸附重金属离子的热力学参数。在一定实验条件下,改性黏土吸附Cr(VI)、Cd2+和Ni2+反应的自由能变(△G°)均为负值,焓变(△H°)为正值,熵变(△S°)为正值。由此可见,改性黏土对重金属离子的吸附是一个熵推动的吸热反应。