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目前，水体重金属污染成为全球亟待解决的环境问题。本文针对这一环境问题，基于吸附法和纳米材料的各种优点，制备了一系列纳米复合吸附剂，并且用于水体中重金属离子的高效治理。本论文以纳米复合材料选择性的去除铜离子、六价铬离子、镉离子为主要研究内容而进行，具体如下：（1）通过原位生长法在氧化石墨烯（GO）上生成四氧化三铁（Fe3O4）纳米颗粒，合成磁性纳米复合物Fe3O4/GO，然后把聚乙烯亚胺（PEI）修饰到复合材料表面，制备了磁性纳米复合吸附剂（PEI-Fe3O4/GO），用于水体中铜离子的去除。用TEM和FTIR表征了它的形貌和内部结构。该吸附剂在pH=5.0时对铜离子的吸附达到极大值，10h达到吸附平衡。动力学拟合表明：该吸附过程比较符合准二级动力学方程；热力学拟合表明：该吸附过程比较符合Langmuir吸附等温式。对铜离子的最大吸附量是150.2mg/g。该磁性纳米复合材料可通过磁分离进行回收利用，实验表明五次回收利用后，铜离子的去除率仍能达到84%。本研究还提出了该材料去除铜离子去除机理。（2）水热法合成碳球（CNs），再通过原位生长合成磁性纳米复合物Fe3O4/CNs，用于水体中铜离子、六价铬离子、镉离子的去除。用SEM、FTIR和XRD表征了它的外部形貌、内部结构和晶型。Fe3O4/CNs对六价铬离子、镉离子、铜离子吸附的最佳pH分别是pH=3.0、pH=6.0、pH=6.0，10h达到吸附平衡。动力学拟合表明：该吸附过程比较符合准二级动力学方程；基于Langmuir吸附等温式对六价铬离子、镉离子、铜离子的最大吸附量分别是7.87mg/g、66.68mg/g、44.08mg/g。（3）水热法合成碳球，再超声负载双层氢氧化物（LDH）合成纳米复合物LDH/CNs，用于水体中铜离子、六价铬离子、镉离子的去除。用SEM、TEM表征了它的外部形貌。该吸附剂在pH=5.0时对铜离子的吸附达到最大值，10h达到吸附平衡。动力学拟合表明：该吸附过程比较符合准二级动力学方程；基于Langmuir吸附等温式对六价铬离子、镉离子、铜离子的最大吸附量分别是66.28mg/g、55.03mg/g、38.16mg/g。