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工业化发展带来的水污染问题日益严重,尤其是重金属离子和有机染料污染,直接危害人类身体健康。水处理技术在不断发展,因而对用于水处理的新型材料各方面的性能提出了更高的要求。目前,单一组分的材料已经不能满足新的水处理技术。金属氧化物纳米粒子由于吸附能力高、活性大等特性常常被用作吸附剂材料。但是其自身高的表面自由能导致其容易团聚,且后处理过程繁杂,易造成二次污染。基于此,本文将金属氧化物纳米粒子包覆在纳米纤维的表面制备出性能优异的纳米杂化材料,用于水中重金属离子的去除。同时,我们还将金属氧化物纳米粒子包覆在氧化石墨烯(GO)片层上,再将其真空抽滤在纳米纤维膜上制备出纳米杂化材料用作过滤膜,去除水溶液中重金属离子和有机染料。具体研究内容如下：1、采用水热合成法将α-Fe2O3纳米粒子包覆在聚丙烯腈(PAN)纳米纤维表面。系统研究了前驱体溶液的pH值对PAN表面α-Fe2O3形貌和负载量的影响以及α-Fe2O3在PAN表面的生长机理。将优化条件下制备的α-Fe2O3/PAN用于水中pb2+的去除,该纳米杂化材料展现了优异的性能。吸附实验结果表明,约120 min达到吸附平衡,平衡时间与pb2+的起始浓度无关。吸附过程符合拟二级动力学及Langmuir模型。XPS分析结果说明,吸附剂材料对pb2+的吸附机理是离子交换过程。2、首先通过化学氧化还原法将Mn02纳米粒子包覆在GO片层表面,然后将制备的GO-MnO2纳米片真空抽滤在电纺PAN纤维膜的表面,制备了以PAN纳米纤维膜为支撑层,GO-MnO2为分离层的过滤膜。将制备的GO-MnO2/PAN复合纳米纤维膜用于重金属离子pb2+和有机染料甲基橙(MO)的去除。实验结果表明,复合材料对pb2+的去除是一个吸附过程,对MO的去除主要是截留作用。3、首先通过化学共沉淀的方法将MnFe2O4包覆在GO片层上,同样采用真空抽滤的方法将制备的GO-MnFe2O4负载在PAN纳米纤维膜表面。对制备的GO-MnFe2O4以及复合膜的形貌结构进行了表征,并将GO-MnFe2O4/PAN对重金属离子As5+分别在低起始浓度(10mgL-和高起始浓度(200 mg-1下进行去除实验,结果发现低浓度下吸附后As5+的残留量可以下降到70μgL-1而高浓度下的吸附量可以达到97.3 mg g-。