碳纳米管（CNTs）由于其独特的物理、化学性能使其成为纳米研究领域的一个新热点,近年CNTs在水处理中的应用也逐渐成为环境领域研究的一个重点。本实验用超声振荡法对单壁CNTs （SWNTs）以及多壁CNTs （MWNTs ）进行酸化改性（ASWNTs、AMWNTs）,通过共沉淀法对MWNTs进行磁化改性得磁化改性纳米碳管（Fe-MWNTs）。用XRD、TEM及磁滞回线对Fe-MWNTs进行表征,表明在MWNTs表面产生纳米级Fe3O4粒子,粒径在10～50nm,磁化赋予MWNTs一定的磁性。采用红外、拉曼以及紫外/可见光谱对SWNTs和ASWNTs进行表征,发现酸化改性之后CNTs表面产生了酸性基团,管侧壁缺陷减少,改性改变了CNTs表面基团但其管径并未发生变化。以2,4-二氯酚和Cu²⁺为水中有机污染物和重金属的代表,进行了CNTs去除水中污染物的实验研究。结果表明:各种CNTs均在很短时间内达到饱和;吸附等温线能用Langnuir公式进行拟合。实验初期,单壁CNTs吸附饱和量大于多壁CNTs,酸化改性CNTs吸附性优于未改性CNTs,Fe-MWNTs效果最差,但在长程吸附之后,Fe-MWNTs达到第二次饱和,其吸附能力明显大于MWNTs。随温度升高,MWNTs吸附能力变差,但对2,4-二氯酚的去除随温度变化不明显,温度对CNTs去除Cu²⁺的影响较大。随MWNTs用量的增加,Q（吸附量）增大,但qe（单位质量CNTs的吸附量）却急剧降低。在对2,4-二氯酚的去除中,pH值4.0之前qe基本上没有变化,pH值在4.0～5.6时,qe缓慢增加,5.6之后qe急剧减少;对Cu²⁺去除中,pH值在6.0之前时,随pH值升高,qe迅速增大,pH值在6.0之后变化不大。通过密度泛函理论计算,Cu²⁺吸附在SWNTs外表面属于较强的物理吸附,顶位吸附优于中心位置吸附;2,4-二氯酚在SWNTs外表面平行吸附和垂直吸附都存在化学吸附,其中垂直吸附效果比平行吸附要好。