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目前,饮用水安全问题一直困扰着人们并且受到广泛关注。砷污染问题由于砷的高毒性、不可降解性的特点一直是世界普遍面临的饮用水处理难题之一。吸附法被认为是目前最简单、高效的净水技术。传统吸附剂较低的砷吸附容量难以满足人们的用水需求。金属有机框架材料由于其高比表面积和高孔隙率的特点在砷吸附领域展现出巨大的应用潜力,并且被研究者们广泛关注。本文围绕砷污染控制这一主题,制备了两种金属有机框架除砷吸附剂,UIO-66-X%和HP-UIO-66-X%。考察了两种吸附剂的除砷性能并分析了对应的除砷机制,并围绕（1）水体中五价砷的高效去除问题,（2）五价砷在两种吸附剂表面的吸附机制问题以及（3）HP-UIO-66-X%中活性位点和介孔的形成机制问题展开了系统的研究分析。本文第一部分是制备了一系列具有不同NH2-BDC配体数量的UIO-66-X%砷吸附剂,研究了不同NH2-BDC配体数量对砷吸附性能的影响及原因。首先,不同NH2-BDC配体数量的UIO-66-X%在宏观形态上没有明显差异,其官能团种类除了增加了氨基外没有显著差异,比表面积和孔径分布没有显著差异,材料内部缺陷数量存在差异,NH2-BDC配体数量越多其内部氧空位数量越多。NH2-BDC配体数量越多UIO-66-X%的除砷效果越显著。As（Ⅴ）在的UIO-66-X%上的吸附主要为单分子层的化学吸附,其吸附容量最高为84.63 mg/g;溶液pH值对砷吸附效果影响不大,但酸性条件下最佳;其再生性能良好,但PO43-和F-对As（V）的吸附具有明显阻碍作用。As（V）主要通过取代和锆原子相连的NH2-BDC两端的羧基,形成Zr-O-As键的配位形式,附着在UIO-66-X%表面。之所以NH2-BDC配体数量越多UIO-66-X%的除砷效果越好,其原因是NH2-BDC配体的引入降低了部分配位键的强度,从而提供了更多的易于和As-O键形成配位键的锆原子活性位点。第二部分是通过选择性热解UIO-66-X%中的NH2-BDC配体制备了一种锆基分级多孔金属有机框架吸附剂,HP-UIO-66-X%。利用各种宏观和微观的表征手段分析了HP-UIO-66-X%吸附剂的特性。HP-UIO-66-X%表面及内部富含配位不饱和锆原子和大量介孔。配位不饱和锆原子和介孔的数量都是可控的,介孔占所有孔隙的比例最高可达61%。HP-UIO-66-X%吸附剂可以快速、有效的去除溶液中As（V）,在25℃和pH为6的条件下HP-UIO-66-X%吸附材料对As（V）的最高吸附容量可高达248.75 mg/g,高于目前已报道的所有MOF基吸附剂;材料可适用的pH范围比较宽（2-11）且再生性能良好,PO43-和F-对As（V）吸附具有阻碍作用。根据DFT优化计算和X射线吸收精细结构分析得到了H2AsO4-在HP-UIO-66-X%表面的络合形式。吸附机理分析结果表明,在完整的HP-UIO-66-X%表面砷酸根主要依靠撕裂Zr-O键与锆原子配位,而在缺陷表面则是通过占据配位不饱和锆原子的氧空位与锆原子配位,锆原子是砷吸附的主要活性位点。第三部分是通过EPR、TGA、1H-NMR,FT-IR等表征技术分析了HP-UIO-66-X%中配位不饱和锆原子以及介孔的形成机制。HP-UIO-66-X%中配位不饱和锆原子的形成机制为:NH2-BDC配体上的氨基活化了其两端与锆原子的羧基,导致NH2-BDC配体和BDC配体存在热稳定性差异,因此BDC配体在350°C热处理后得以保留,而NH2-BDC配体被移除。NH2-BDC配体被移除的过程首先是一端的羧基受热脱离,随后末端配体也被脱除,从而产生了大量氧空位和配位不饱和的锆原子。HP-UIO-66-X%中介孔的形成原因是热不稳配体NH2-BDC的无序分布。随着NH2-BDC配体数量的增加使得无序度增强,从而使得介孔数量相应增加。