随着工农业的发展，大量含有重金属与有机污染物的废水被排放到河流、湖泊中，再经过农田土壤的富集后逐渐向食物链中转移，并且有不断向人体中富集的趋势，因此针对污染源头的重金属和有机污染物的防治是当前急需解决的问题。同时中国是煤炭资源大国，在煤炭采掘与洗选中会产生大量的固废资源煤系高岭土。基于以上存在的问题，本文提出以废治废的思路，将煤系高岭土制备成多功能吸附剂，采用吸附法去除废水中的重金属离子和有机污染物。主要取得研究结果如下：
　　（1）采用二甲基亚砜制备出前驱复合物，随后甲醇取代二甲基亚砜获得中间复合物，大分子十六烷基三甲基氯化铵进行取代插层与剥片获得纳米煤系高岭土，并对样品进行表征和插层过程模拟计算。研究表明适宜二甲基亚砜插层的制备条件为温度60℃、水量10mL、反应时间48h，其中温度与水量对插层复合物的插层率影响较为显著。二甲基亚砜在高岭土层间可能以单层形态存在,与其内表面羟基形成弱氢键，平均键长为2.60?、平均键角为135°，层间距为11.20?，插层复合物的脱羟基温度519℃。甲醇对二甲基亚砜前驱复合物交换3d后可进入到层间，且部分甲醇分子和内表面羟基脱水缩合形成甲氧基。十六烷基三甲基氯化铵对甲醇中间复合物进行取代插层，经过单层、双层与假三层的构型转变，最终可能以单层倾斜和假三层混合的构型存在层间，层间距达到37.93?，插层复合物的脱羟基温度507℃，边缘位置出现翘曲现象；进一步的超声处理与甲醇淋洗能制得纳米煤系高岭土。
　　（2）采用共沉淀法将Fe3O4纳米粒子与纳米煤系高岭土复合制备出了具有超顺磁性的磁性纳米煤系高岭土。Zeta电位与磁分离实验结果表明水溶液中磁性复合物的稳定性优于纳米煤系高岭土，磁性颗粒的引入有助于废水处理后纳米煤系高岭土在外加磁场作用下的磁分离回收。
　　（3）在磁性纳米煤系高岭土对Cr(Ⅵ)的吸附过程中，考察了吸附剂类型、Fe3O4含量、初始pH、吸附剂用量、初始浓度和温度等因素的影响，结果表明在30℃下、固液比5g?L-1、pH=3时对初始浓度20mg?L-1的Cr(Ⅵ)离子的去除率达到98.77%，Fe3O4粒子和纳米煤系高岭土载体间存在协同效应。等温吸附过程符合Langmuir吸附模型，活化能计算结果表明其吸附类型以化学吸附为主，吸附动力学服从准二级动力学模型，同时吸附过程中系统的混乱度降低。
　　（4）针对磁性纳米煤系高岭土对2,4-DCP的吸附过程，考察了吸附剂类型、初始pH、吸附剂用量、初始浓度和温度的影响，结果表明在30℃下、固液比5g?L-1、pH=4时对40mg?L-1的2,4-DCP去除率达到66.55%。其吸附过程符合Freundlich吸附模型，吸附动力学服从准二级动力学模型，活化能结果表明其吸附类型也以化学吸附为主，吸附过程中系统的混乱度上升。对比Freundlich拟合的n值与KF值可知Cr(Ⅵ)离子明显高于2,4-二氯苯酚，表明当两者共存时磁性纳米煤系高岭土更趋向于吸附Cr(Ⅵ)离子。