本文合成了对锑、砷具有较好吸附性能的两种新型纳米纤维吸附材料，系统性的研究了锑、砷在两种不同纳米吸附材料上的吸附行为，同时结合密度泛函理论探讨了锑、砷在两种不同纳米吸附材料上的吸附机理。　　利用电纺丝技术合成的碳纳米纤维负载氧化锆颗粒复合吸附材料(ZCN)，发现碳纳米纤维的加入不仅对氧化锆颗粒起到了骨架支撑的作用，而且使氧化锆颗粒均匀分布在其表面，有效提升了氧化锆对锑、砷的吸附性能。通过相转变的方式，在水热条件下使δ-二氧化锰纳米颗粒与氧化石墨烯结合，获得致密均一的纳米纤维状α-二氧化锰(MO-2)。研究了上述两种纳米纤维吸附材料的除锑效能和机理，结果表明，MO-2对Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)吸附容量(分别为111.70 mg/g和89.99mg/g)，高于ZCN（分别为70.83 mg/g和57.17 mg/g），且锑在该两种材料表面的吸附均为自发的放热反应。利用吸附动力学传质模型对两种材料吸附锑的吸附动力学进行拟合，发现Sb(Ⅲ)在水溶液中的传质速率均要明显高于Sb(Ⅴ)。通过密度泛函理论计算(DFT)，研究了Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在不同材料表面的吸附机理，发现Sb(Ⅲ)在ZCN四方相的(111)晶面(t-ZrO2(111))和单斜晶的(111)晶面(m-ZrO2(111))均能够生成Sb-O键和O-Zr键，然而Sb(Ⅴ)在t-ZrO2(111)和m-ZrO2(111)面仅能够生成O-Zr键，且均为多配位吸附结构，而Sb(Ⅲ)和Sb(Ⅴ)在α-MnO2的(110)晶面则以Mn-O键的形式形成了两种配位吸附结构，即单齿单配位和双齿双配位结构，且双齿双配位结构的Ead要低于单齿单配位结构。净电荷分析结果显示，Sb(Ⅲ)在(110)晶面失去部分电子被氧化，态密度分析则发现Sb在两种材料表面均为化学吸附。　　研究了ZCN和MO-2两种纳米纤维材料对砷的吸附性能及机理。结果表明，两种吸附材料对砷均表现出较好的吸附效果，但是不同材料对不同价态的砷的吸附容量不同。ZCN对三价砷(As(Ⅲ))和五价砷(As(Ⅴ))的吸附容量分别为28.61mg/g和106.57 mg/g，对As的吸附行为与Sb相反，并且在吸附过程中，水中的部分As(Ⅲ)被溶解氧转化为As(Ⅴ)，从而提高ZCN对As的吸附效果。MO-2对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附容量分别为117.72 mg/g和60.19 mg/g，与对Sb的吸附行为相似。DFT计算结果显示，As(Ⅲ)在t-ZrO2(111)和m-ZrO2(111)面上均形成了O-Zr键和As-O键，然而As(Ⅴ)在t-ZrO2(111)和m-ZrO2(111)面主要形成了O-Zr键，并且As(Ⅴ)在t-ZrO2(111)和m-ZrO2(111)面上的吸附能都低于As(Ⅲ)。进一步的计算结果表明，As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在MO-2的(100)和(110)均存在两种吸附构型，分别为单齿单配位（一个Mn-O键）和双齿双配位（两个Mn-O键），As(Ⅲ)和As(Ⅴ)在(100)面上的Ead低于(110)面，而(100)晶面对As(Ⅲ)具有更强的氧化能力。　　本文的研究结果对揭示锑、砷在过渡金属氧化物（锆、锰）表面的吸附机理，深入研究过渡金属氧化物（锆、锰）去除水中的锑、砷的吸附性能提供了有价值的参考。