本文的研究工作围绕磁性纳米材料在污染物去除和样品前处理中的应用展开,论文从总体上分为以下几部分:　　 论文的第一部分介绍了磁性纳米材料的理化性质、制备、表面修饰等,并论述了其在环境化学、分析化学、生物领域和工业领域的应用研究进展。　　 论文的第二部分将Fe3O4纳米颗粒应用于催化降解水溶液中的苯酚和苯胺类污染物。结果表明,在酸性和中性条件下,磁性Fe3O4纳米颗粒能够催化H2O2分解苯酚和苯胺污染物。当催化剂的用量为5 g/L,过氧化氢的用量为1.2 mol/L,在35℃的温度下进行反应,经过6个小时,1 mmol/L的苯酚和苯胺能够完全降解。在反应的溶液中检测到了甲酸、乙酸、丁烯二酸、对苯二醌等中间产物。其反应的机理可能是Fe3O4纳米颗粒催化H2O2释放出羟基自由基(-OH),强氧化性的·OH能够催化氧化降解苯酚和苯胺。　　 论文的第三部分研究了砷在双金属氧化物磁性纳米材料MnFe2O4和CoFe2O4上的吸附行为,考察了pH值、砷的初始浓度、平衡时间和共存阴离子对砷吸附的影响。AsⅢ和AsⅤ在MnFe2O4和CoFe2O4上的最大吸附容量远远高于Fe3O4,XPS分析表明,吸附容量的升高可能是由于MnFe2O4和CoFe2O4表面羟基的含量升高引起的。磷酸根和硅酸根对砷的吸附有较大的影响,用0.1mol/L的NaOH溶液能将80％AsⅢ和90%AsⅤ从吸附剂上解吸下来。　　 论文的第四部分制备了亲水性的海藻酸钡薄膜(Ba2+-ALG)包覆的Fe3O4@C18吸附材料,并用该材料从环境水样中富集多环芳烃(PAHs)和酞酸酯(PAEs)类污染物。利用磁分离将吸附了目标物的固相萃取材料从溶液中分离出来并进行洗脱,避免了耗时的过柱操作。从500 mL水样中萃取目标物并将洗脱液浓缩到0.5 mL,富集系数达到了1000倍。在优化的条件下,菲、芘、苯并蒽和苯并芘的检测限分别为5、5、3、2 ng/L,酞酸丙酯、酞酸丁酯、酞酸环己酯和酞酸辛酯的检测限为36、59、19、36 ng/L。测定几种实际环境水样的目标物的加标回收率在72-108%之间,标准偏差为1.9%。　　 论文的第五部分制备了碳材料包覆的Fe3O4(Fe3O4/C)纳米颗粒,并将这种材料用作固相萃取吸附剂从环境水样中富集痕量的多环芳烃类(PAHs)污染物。Fe3O4/C吸附剂拥有很高的吸附容量和萃取效率,从1000 mL的环境水样中萃取PAHs目标物,只需要50 mg吸附剂。在优化的固相萃取条件下,几种PAHs的检测限在0.2-0.6 ng/L。利用该方法测定几种环境水样的PAHs加标回收率在76-110%之间,相对标准偏差为0.8-9.7%。第四部分和第五部分所建立的基于磁性纳米材料的固相萃取方法具有吸附剂用量少、萃取效率高、分析速度快、操作便利等优点。