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随着工业革命的发展,现代化进程的快速推进,我国面临着十分严峻的水污染问题,特别是染料废水、重金属废水以及有机污染物废水。本文以铁酸盐纳米材料为基础,通过研究以刚果红和罗丹明B为目标污染物的染料废水;铅作为目标污染物的重金属废水;硝基苯酚、阿特拉津、卡马西平、双酚A和诺氟沙星作为目标污染物的有机污染物废水,希望能在一定程度上扩展铁酸盐纳米材料在吸附处理水体污染物的应用,并且在对有机污染物的吸附的基础上,研究了金属氧化物纳米材料的点位能量分布情况,为拓展点位能量分布的研究打下基础。本文的主要研究内容有:1、本文采用简易方法制备高纯度BiFeO3纳米材料,并通过一些表征手段如XRD、SEM、BET、紫外漫反射等对合成的材料进行表征。以刚果红和罗丹明B作为目标污染物,研究BiFeO3的吸附和光催化性能,研究结果表明:BiFeO3对刚果红和罗丹明B的吸附符合Langmuir等温吸附模型和伪二级吸附动力学模型;其对刚果红最大吸附量为24.27 mg g-1,而对罗丹明B的最大吸附量仅为7.96 mg g-1,吸附速率分别为0.0243和0.0406 g mg-1 min-1;说明BiFeO3对刚果红的吸附性能明显优于其对罗丹明B的吸附性能。同时研究在可见光照射下BiFeO3对刚果红和罗丹明的光催化性能,其结果表明BiFeO3对刚果红光降解的去除率是其对罗丹明B的两倍多。通过BiFeO3对刚果红和罗丹明B吸附和光催化协同作用的研究,可知在整个降解过程中,BiFeO3对刚果红的去除率明显高于罗丹明B,经过4h后,BiFeO3基本上将刚果红降解完全,而对罗丹明B的降解仅仅只有30%。2、本文以FeIII修饰MOF-5的金属-有机框架作为前驱体和牺牲模板合成的纳米多孔吸附剂ZnO/ZnFe2O4/C,并且借助XRD、SEM、TEM、VSM、BET等对合成的材料进行表征。通过对Pb（II）的吸附试验来研究ZnO/ZnFe2O4/C的吸附性能,主要实验包括p H的影响、吸附等温线和吸附动力学。研究结果表明:ZnO/ZnFe2O4/C吸附Pb（II）分别符合Langmuir等温吸附模型和伪二级吸附动力学模型。这种由MOF衍生的吸附剂表现出高效的吸附性能,对Pb（II）的最大吸附量达到344.83 mg g-1。粉末X射线衍射和高分辨的X射线光电子能谱结果表明:Pb（II）取代了氧化锌纳米晶体中很大一部分的Zn（II）;透射电镜观察到吸附Pb（II）后的晶体的平均粒径显著降低,并且外层存在缺陷,这也证明了Pb（II）离子对氧化锌晶体具有明显的影响;通过定量测量,释放出的Zn（II）离子与被吸附的Pb（II）离子呈近线性关系（R2=0.977）,于是提出铅离子与锌离子在吸附过程中发生离子交换的吸附机理,而将高浓度高毒性的重金属铅转化成低浓度低毒性的锌,这为处理毒性大的重金属废水提供了一条新的途径。此外,吸附Pb（II）离子后,吸附剂仍表现出强磁性,可以通过外部的磁铁将它从水溶液中分离出来。3、以FeIII修饰MOF-5作为牺牲模板合成的金属氧化物纳米材料ZnO/ZnFe2O4/C,并使用XRD、SEM、TEM、EDS等手段进行表征。通过选用阿特拉津、卡马西平、双酚A、诺氟沙星和对硝基苯酚作为目标污染物研究合成的ZnO/ZnFe2O4/C吸附性能,结果表明ZnO/ZnFe2O4/C吸附阿特拉津、卡马西平、双酚A、诺氟沙星和对硝基苯酚的最大吸附量的排序为对硝基苯酚>诺氟沙星>双酚A>卡马西平>阿特拉津,所有的等温线拟合与Freundlich模型相比更符合Dubinin-Ashtakhov等温吸附模型。之后在Dubinin-Ashtakhov等温吸附模型的基础上,得出基于DA模型的点位能量分布函数,从点位能量分布中也可以得到上述一致的最大吸附量的排序。此外,通过点位能量分布计算出平均点位能,并研究了平均点位能与最大吸附量之间的关系,其研究研究表明平均点位能与最大吸附量呈正相关。