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近年来,随着我国工业的快速发展,水体污染愈发严重,其中染料污染与重金属污染尤为突出,对河流水源、水生物以及人类的健康有着极大的危害,因而探索经济有效的染料与重金属污染处理工艺是当前急需解决的问题。凹凸棒土(ATP)作为一种天然纳米材料,具有极大的比表面积,表现出优异的吸附性能,广泛应用于水体污染治理。但是,目前的研究大都是针对特定吸附质的处理,同时用于染料与重金属的去除研究相对较少。为了增强凹凸棒土的综合吸附能力,本文通过负载β-环糊精(β-CD),并以具有代表性的阳离子染料亚甲基蓝与重金属铬(Ⅵ)作为吸附对象,研究改性前后凹凸棒土对染料与重金属的去除效果。考察了不同质量配比(ATP:KH560:β-CD)、吸附时间、pH、溶液初始浓度、投加量与环境温度对吸附效果的影响,并对吸附机理作了简单推测;为了弥补吸附剂难以实现快速分离的缺点,本文拟采用水热法制备出磁性凹凸棒土,研究磁化凹凸棒土对亚甲基蓝溶液的去除效果,并考察了四氧化三铁含量、吸附时间等对吸附效果的影响。以凹凸棒土为原料,硅烷偶联剂KH560为链结剂,在110℃下反应12 h将β-环糊精负载于凹凸棒土上,制备出一系列改性凹凸棒土(ATP/CD、HATP/CD),并对其进行结构表征,红外结果显示改性凹凸棒土上出现了环糊精的C-H特征峰;另外改性后的凹凸棒土因发生团聚现象,使得比表面积有所降低。静态吸附实验结果表明:对于100.0 mg.L-1的亚甲基蓝与1.0 mg·L-1的铬溶液,以6:1:3质量比制备的改性凹凸棒土吸附效果较好,经过酸活化处理的改性凹凸棒土要优于直接改性的凹凸棒土与原土(ATP<ATP/CD<HATP/CD);常温pH>9.0的条件下,以10 mg凹凸棒土材料吸附20 mL浓度为100.O mg·L-1的亚甲基蓝溶液,ATP、ATP/CD、HATP/CD的平衡吸附率均在90%以上,常温pH=2.0情况下以10 mg凹凸棒土材料吸附10 mL浓度为1.0 mg·L-1的铬溶液,8.0 h后基本达到吸附平衡;采用二级动力学模型对HATP/CD吸附过程进行拟合,拟合结果与实际值更加接近,而该模型主要是描述复杂吸附,说明改性凹凸棒土吸附亚甲基蓝与铬(Ⅵ)是一个多活性位点共同作用的过程;等温线拟合中,HATP/CD吸附过程采用Langmuir等温模型拟合更加符合实际吸附情况,相关系数R2均在0.97以上。通过水热法制备的磁性凹凸棒土(HATP/CD/Fe3O4),红外谱图显示磁化后仍然保留着凹凸棒土与β-环糊精的特征峰,磁化过程没有对主体结构造成改变;比表面积测定结果表明随着三价铁用量的增加比表面积逐渐上升,但超过10 mM的时候反而降低。静态吸附试验发现采用4 mM的三价铁进行磁化改性后有很好的吸附效果,溶液的pH大小对亚甲基蓝的去除效果影响很大,pH<6.0时吸附率增长比较缓慢,从6.0变为7.0超过Fe3O4的等电点时,吸附率陡然增加,之后随着pH的提高整体吸附率变化不大;磁化凹凸棒土在重复使用一次之后仍有较好的吸附去除效果,相比没有重复使用的磁化凹凸棒土吸附率仅降低3.2%,重复两、三次之后去除率明显降低,但仍有较好的吸附效果;磁化后的凹凸棒土吸附过程比较符合二级动力学方程,等温线采用Langmuir拟合更加准确,相关系数R2均在0.995以上。