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污染物通过食物链进入人体,对人类的健康造成严重的威胁。因此,环境污染物的治理一直是目前环境科学工作者重要研究问题。本文采用了不同表面功能化的方法制备了甘油表面改性的水滑石(G-LDH)、煅烧甘油表面改性的水滑石(G-LDO)、CaAl-LDH、双层金属氧化物(LDO)和碳量子点表面功能化的双层金属氧化物纳米复合材料(LDO-C),并对所得的样品做了详细的表征分析和对环境污染物的吸附研究。主要的研究方法和结论如下:1)甘油改性的MgAl-LDH(G-LDH)和煅烧的甘油改性的MgAl-LDH(G-LDO)用简单的水热方法成功的制备。制备的样品用扫描电子显微镜,投射电子显微镜,红外光谱分析仪(FT-IR),X射线衍射仪(XRD)和比表面积分析仪(BET)详细的表征,并用于水溶液中有机染料甲基橙(MO)的去除研究。批实验结果表明MO在G-LDH和G-LDO的吸附受pH的影响和不受离子强度的影响。动力学研究表明MO在G-LDH和G-LDO的吸附符合二级动力学模型。MO在G-LDH和G-LDO的吸附符合Langmuir模型,且在G-LDO上的最大吸附量(1062.3mg/g)比G-LDH上的最大吸附量(443.5mg/g)更高。热力学研究表明MO在G-LDH和G-LDO的吸附过程是自发的和放热的。FT-IR和XRD分析进一步证明MO在G-LDH上的反应主要是由于静电相互作用,离子交换,氢键,然而MO在G-LDO上的反应主要是由于静电相互作用和表面络合。2)新颖的纳米带状的CaAl-LDH成功的制备,并作为有效的聚沉剂用于水溶液中氧化石墨烯(GO)的去处研究。批实验结果表明中性的pH,共存阳离子和更高的温度有益于GO在CaAl-LDH上的去除。促进GO聚沉的阳离子影响顺序是Ca2+>Mg2+>K+>Na+,然而阴离子的顺序是PO43->C032->S042->Cl-。对比阴离子的影响,阳离子对于GO的去除比阴离子展现更主导的作用。氢键和静电相互作用是对GO去除的主要相互作用机理,这个结论通过FT-IR和XPS得到进一步证明。尤其是本章第一次报道GO聚沉之后的CaAl-LDH的材料(CaAl-LDH+GO)被回收并用于水溶液中重金属离子的去除。而且,研究发现CaAl-LDH+GO对于重金属离子展现高的去除能力,对Cu(Ⅱ),Pb(Ⅱ)和 Cr(VI)的最大吸附量分别为 122.7 mg/g,221.2 mg/g 和 64.4 mg/g。3)LDO和LDO/碳点(LDO-C)纳米材料通过一种简单的煅烧方法制备,并用于水溶液放射性元素U(VI)的有效去除。在不同实验条件下对U(Ⅵ)在LDO和LDO-C上进行了吸附实验研究。实验结果表明在pH<6时,U(Ⅵ)在LDO和LDO-C上的固定受pH的影响而不受离子强度影响;然而在pH>6时,U(Ⅵ)在LDO和LDO-C上吸附受pH和离子强度的影响。U(VI)在LDO和LDO-C上的吸附过程是自发的和吸热的,且符合二级动力学模型。U(VI)在LDO-C的最大吸附量(354.2 mg/g)高于U(VI)在LDO的最大吸附量(237.6 mg/g)。BET,FT-IR,XPS和EXAFS分析表明LDO-C的高吸附能力主要由于LDO-C的高比表面积和更多的表面含氧官能团数目和种类(如C-OH),且U(VI)在LDO-C上的主要反应机理是表面络合和静电相互作用。