随着社会科学技术的不断进步,抗生素被广泛应用在人类疾病治疗与诊断、水产养殖、食品加工等领域,导致大量抗生素进入到水生态环境中,对水体造成严重破坏与污染,间接性地对人类健康产生不良影响。因此,研发高效去除水中抗生素污染物的技术已经成为环境领域研究的前沿和热点,具有深远的社会价值和意义。金属有机骨架材料（MOFs）具有结构多样、合成方法简单、种类多、比表面积大、易功能化等特点,使其在吸附去除抗生素方面具有很明显的优势。因此本文以MIL-53（Fe）为基础材料,通过功能化、复合、掺杂、煅烧等方法对其进行改性,并且针对四环素类抗生素（四环素、土霉素、金霉素和强力霉素）,系统研究了以MIL-53（Fe）为基础的吸附剂对水中四环素类抗生素的去除行为和机理。本研究以MIL-53（Fe）为基础材料,采用一步溶剂热法合成了NH₂-MIL-53（Fe）、NO₂-MIL-53（Fe）和Br-MIL-53（Fe）等功能化衍生物,对比研究了以上功能化MIL-53（Fe）作为吸附剂去除水中四环素抗生素的行为与机理,并对功能化MIL-53（Fe）的重复利用性进行了分析。研究结果表明,功能化MIL-53（Fe）比原始的MIL-53（Fe）具有更好的吸附性能,其中Br-MIL-53（Fe）有更加明显的呼吸特征,对水中四环素的最大吸附量为309.6 mg g^-1。论文进一步研究了功能化MIL-53（Fe）吸附剂的吸附行为和机理,研究表明吸附过程为单层化学吸附且是一个自发和吸热的过程。功能化MIL-53（Fe）对四环素的吸附机理主要为π-π键相互作用。此外,NH₂-MIL-53（Fe）与四环素之间存在氢键作用,NO₂/Br-MIL-53（Fe）与四环素之间存在酸碱相互作用。本实验研究的功能化MIL-53（Fe）为水中四环素的去除提供了一种可行的策略,并拓宽了MOFs作为吸附剂的应用范围。（第2章）本研究以多壁碳纳米管（MWCNT）和MIL-53（Fe）材料为基础,通过简单的化学方法合成了MWCNT/MIL-53（Fe）复合材料,研究了复合材料吸附去除水中四环素、土霉素和金霉素等三种四环素类抗生素的行为与机理,并对MWCNT/MIL-53（Fe）复合材料的重复利用性和稳定性进行了分析。通过一系列表征表明,MWCNT的引入对MIL-53（Fe）材料晶体结构、微观形貌没有显著的影响。经过多壁碳纳米管（MWCNT）的修饰后,MWCNT/MIL-53（Fe）复合材料的BET比表面积、孔隙体积和孔径大小都有所增加且增强了热稳定性,这些都有利于MWCNT/MIL-53（Fe）吸附去除水中污染物。实验结果表明,四环素、土霉素和金霉素的吸附实验数据与准二级动力学模型和langmuir模型的拟合度较高。在初始pH值为7.0、温度为25°C时,MWCNT/MIL-53（Fe）复合材料对四环素、土霉素和金霉素的最大吸附量分别为364.37、325.59和180.68 mg g^-1,分别是MWCNT对抗生素吸附量的1.25、8.28和3.34倍。MWCNT/MIL-53（Fe）复合材料对抗生素吸附量的大小顺序为:四环素>土霉素>金霉素,主要是由抗生素分子量决定。更重要的是,π-π键相互作用在吸附过程中起着重要作用。MWCNT/MIL-53（Fe）复合材料具有良好的重复利用性和水稳定性,在去除水中四环素类抗生素方面具有潜在的应用前景。（第3章）在以上研究的基础上,综合上述两种吸附材料的优势,合成了MWCNT/NH₂-MIL-53（Fe）复合材料,对比研究了复合材料与生物炭吸附去除水中四环素和金霉素的行为与机理,并对MWCNT/NH₂-MIL-53（Fe）复合材料的重复利用性进行了分析。MWCNT/NH₂-MIL-53（Fe）复合材料对四环素和金霉素的最大吸附量分别为368.49和254.04 mg g^-1,分别是秸秆生物炭对抗生素吸附量的1.79和8.37倍。在NH₂-MIL-53（Fe）中引入MWCNT后,MWCNT/NH₂-MIL-53（Fe）复合材料的介孔比例显著提高,有利于产生更多的活性吸附位点。此外,MWCNT/NH₂-MIL-53（Fe）复合材料上的氨基官能团与四环素和金霉素上的羟基官能团之间的氢键作用使其吸附容量显著增加。吸附实验数据除了与准二级动力学模型和langmuir模型拟合度较好外,还分别与粒子内扩散模型和Temkin模型拟合,进一步说明了粒子内扩散不是唯一的速率限制步骤,除化学吸附外还存在其它相互作用。此外,吸附质与吸附剂之间的π-π键相互作用被认为是四环素和金霉素吸附的主要原因。本研究表明,MWCNT/NH₂-MIL-53（Fe）复合材料在去除水溶液中四环素和金霉素方面具有良好的吸附性能和重复利用性。（第4章）本研究以MIL-53（Fe）为基础材料,通过溶剂热法制备了镍掺杂MIL-53（Fe）材料（Ni-MIL-53（Fe））,并将其作为吸附剂用于去除水中的强力霉素抗生素。通过采用响应面分析法中的中心组合设计模型（CCD）评价了影响强力霉素吸附量的因素。对pH、强力霉素浓度、温度、离子强度等四个变量进行了优化,并将预测最大吸附量与实际最大吸附量进行了对比分析。此外,对Ni-MIL-53（Fe）材料的重复利用性进行了分析。响应面分析结果表明,最佳吸附条件:强力霉素浓度100 mg L^-1、温度35°C、离子强度5 g L^-1、pH值7,最大理论吸附量为398.53 mg g^-1,最大实际吸附量为397.22 mg g^-1,与理论值相近。吸附机理研究表明,吸附过程以静电作用和π-π键相互作用为主。Ni-MIL-53（Fe）材料具有良好的吸附性能,在去除水中强力霉素方面具有很大的潜力。（第5章）本研究以MIL-53（Fe）为基础材料,通过在氮气氛围条件下煅烧的方法制备了磁性carbon-αFe/Fe₃C-910衍生物,并研究了实际水中四环素抗生素的去除行为与机理。此外,对磁性carbon-αFe/Fe₃C-910衍生物材料的重复利用性进行了分析。除了运用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、能谱仪（EDS）、全自动比表面及孔隙度分析仪（BET）、热重分析（TGA）等常规表征方法外,本实验通过振动样品磁强计（VSM）对磁性carbon-αFe/Fe₃C-910的磁性强度进行了分析。磁性carbon-αFe/Fe₃C-910的磁化饱和值和矫顽力值分别为55.51 emu g^-1、181.61 Oe,表明该材料具有很强的磁性。磁性carbon-αFe/Fe₃C-910具有较大的比表面积(171.72 m² g^-1)、孔体积(0.31 cm³ g^-1)和丰富的活性吸附位点,对水中的四环素具有很好的吸附能力(511.06 mg g^-1)。此外,磁性carbon-αFe/Fe₃C-910能在较低浓度(<5 mg L^-1)的水溶液中去除四环素。磁性carbon-αFe/Fe₃C-910具有的磁性、良好的吸附性能和重复利用性使其在实际应用中具有很大的潜力。（第6章）