铁是化工、冶金等工业过程常见杂质组份之一。化学沉淀、溶剂萃取及离子交换等常规除铁方法通常用于脱除溶液体系中较高浓度的铁杂质,对于微量或痕量铁杂质的脱除,常规除铁方法无法适用。离子印迹法凭借功能基团的选择性和模板离子的印迹效应,对目标离子具有较好的分离效果,已成为低浓度杂质离子分离脱除的新方法之一。离子印迹聚合物的制备与调控,是影响离子印迹法分离效果的关键因素。本论文以铁离子为模板离子,选择不同的功能单体和制备方法合成多种铁离子印迹聚合物,对其结构和吸附性能进行表征和评价,并将其应用于钒、铬水溶液体系深度除铁工艺过程,对微量铁杂质获得了较好的脱除效果。本论文取得了如下进展:(1)以本体聚合法制备了含羧酸基团的铁离子印迹聚合物,探究了其制备条件和吸附行为,并将其应用于Cr(Ⅲ)溶液中微量铁杂质的深度脱除。结果表明,丙烯酸功能单体与Fe(Ⅲ)离子的最佳摩尔比为9:1,印迹聚合物对Fe(Ⅲ)离子的最大吸附容量为114.25 mg g-1,在Cr(Ⅲ)溶液中对Fe(Ⅲ)离子的选择性系数和相对选择性系数分别为492.18和50.87。印迹聚合物内羧酸基团与Fe(Ⅲ)离子以静电作用相结合,吸附行为符合Langmuir吸附等温式、Freundlich吸附等温式和准二级动力学方程,其选择性源于羧酸基团和印迹效应的双重作用。在优化条的件下,该印迹聚合物对1.5 g L-1的Cr(Ⅲ)溶液中铁杂质的去除率可达94.43%,除铁后铁杂质浓度仅为0.053 mg L-1。(2)以硅胶为基底,采用表面印迹法制备了含氨基或羧酸基团的铁离子印迹聚合物,并研究了其吸附性能。结果表明,通过硅胶表面氨基化制备的铁离子印迹聚合物,功能单体含量为4.46%,在Cr(Ⅲ)溶液中对Fe(Ⅲ)离子的选择性系数和相对选择性系数分别为81.88和8.06,选择性源于氨基和印迹效应的双重作用,但其对Fe(Ⅲ)离子的吸附容量仅为0.94mg g-1。与本体聚合法相比,通过表面接枝法制备的含羧酸基团铁离子印迹聚合物的吸附速率明显加快。(3)制备并表征了含单膦酸功能基团的铁离子印迹聚合物,探究了其在高浓度Cr(Ⅲ)溶液中的吸附行为。结果表明,单膦酸基团与Fe(Ⅲ)离子通过静电作用以3:1的计量比结合,该印迹聚合物在Cr(Ⅲ)溶液中对Fe(Ⅲ)离子的选择性系数和相对选择性系数分别为701.10和2.44,选择性源于单膦酸基团和印迹效应的双重作用。在优化条件下,其在10 g L-1的Cr(Ⅲ)溶液中对Fe(Ⅲ)离子的吸附容量为15.71 mg g-1,吸附行为符合Freundlich吸附等温式和准二级动力学方程。(4)研究了含单膦酸功能基团的铁离子印迹聚合物对工业碱式硫酸铬样品中铁杂质的深度脱除工艺。结果表明,该印迹聚合物可实现180 g L-1碱式硫酸铬溶液中铁杂质的深度去除,在优化的除铁条件下,碱式硫酸铬固体样品中铁杂质含量可由处理前的111.31 mgkg-1降至4.33 mgkg-1,其它质量指标基本保持不变。与Tulsion CH93商业离子交换树脂相比,离子印迹聚合物除铁效果更好,铬的损失量更小,且铁的解吸更容易。(5)依次采用Tulsion CH93离子交换树脂和含单膦酸基团的铁离子印迹聚合物对含钒溶液中铁杂质进行串联脱除工艺研究。结果表明,在优化的条件下,采用离子交换法可将3 g L-1 V(V)溶液中的铁杂质由1 g L-1降至30 mg L-1,去除率达96.39%。采用离子印迹法可将铁杂质由30 mg L-1进一步降至2 mg L-1,去除率达92.70%。经两步串联脱除处理后,铁杂质的总体去除率达99.74%。