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当今社会，水资源的污染问题日益严重，污水中的污染物成分也日渐复杂，生物法水处理技术以其低成本、高效率、多功能、工艺简单、操作方便和无二次污染等显著的优势而备受青睐。本文利用镁铝硝酸型层状双氢氧化物(MgAl-NO3-LDH)作为载体制备了LDH/溶菌酶、LDH/GO和LDH/GO/FeP三种纳米复合材料，尝试将其作为新型的生物法处理技术应用到污水处理领域中。实验研究及结果如下：(1)首先，采用共沉淀法制备了MgAl-NO3-LDH，XRD显示LDH晶相单一，形成良好的晶体结构。然后，利用LDH层间阴离子可交换的特性，通过调节插层过程的PH值，将溶菌酶插层到MgAl-LDH层间，制备了基于层状双氢氧化物和生物物质的LDH/溶菌酶复合材料。通过X-射线衍射、傅里叶红外光谱对其结构进行表征，数据表明溶菌酶成功地插层到了LDH中。使用LDH/溶菌酶对金黄色葡萄球菌进行除菌研究，效果良好，抗菌性能受LDH/溶菌酶的质量比和含菌水溶液的pH值影响。LDH/溶菌酶(1:0.5)纳米复合材料在PH=3~9的范围内除菌效率始终超过94%，且该材料在研究期间可以重复利用，不用更换。因此，鉴于其良好的杀菌活性和无污染性，它将成为生物酶法处理污水的一种潜在的新型消毒剂。(2)采用LBL法将主板带正电荷的LDH和带负电荷的氧化石墨烯(GO)层层自组装到ITO玻璃基底的表面，制得LDH/GO复合膜电极，并以该电极作为阳极构建了环境友好型反应器——双室微生物燃料电池(MFC)。UV-vis显示LDH和GO通过层层自组装技术成功修饰在了ITO基底电极上。通过AFM表面形貌分析，发现LDH/GO复合膜是一种平整均匀的纳米厚度的薄膜。利用CV、EIS和极化曲线对LDH/GO复合膜电极的电化学性能进行测试。结果表明，LDH/GO复合膜修饰电极具有较好的电化学性质，能够提高电子传递速率，降低电极界面电阻。相较于裸ITO电极的界面电阻Rct值7028，(LDH/GO)n(n=10,20,30)修饰电极的Rct分别降低到1559、2068和1745，MFC的功率提高了多达66%的增幅。(3)利用带正电荷的LDH和带负电荷的GO之间的静电作用以及具有大π结构的GO和金属铁卟啉(FeP)之间的共轭作用，制备了LDH/GO/FeP纳米复合膜材料，并将三者修饰的复合膜电极作为阴极构建MFC反应器。LDH/GO/FeP复合膜的表面形貌显示为纳米厚度的均匀薄膜。XRD和UV-vis显示LDH、GO和FeP通过LBL和π-π作用被成功地组装在ITO电极上。CV、EIS和极化曲线结果表明，LDH/GO/FeP复合膜电极的电子传递能力得到提高，界面电阻降低。当LDH/GO/FeP复合膜电极作为MFC阴极时，还可催化还原O2，加快反应速率，全面提高了MFC的产电能力，功率增幅约36%。