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水资源的短缺和水源水质的不断恶化促进了水处理技术的发展。高效低能耗、价廉环保、可再生、无毒害吸附材料的开发,成为吸附技术应用于水处理领域的研究重点。凹凸棒土具有高比表面、优良的吸附性能以及载体属性,因此在水处理领域具有广阔的发展前景。本文以功能化凹凸棒土为手段,以开发廉价易得、绿色高效、性能稳定的环境友好型吸附材料为目的,对天然凹凸棒土进行酸改性预处理,采用溶液插层法和溶胶-凝胶法分别将环境友好型材料壳聚糖、纳米Ti O2负载于凹凸棒土,从而制得了Ti O2/CTS/ATP,并对其材料特性进行了表征。接着,选取水处理中的代表性污染物—腐殖酸（HA）、刚果红（CR）和六价铬Cr（Ⅵ）为目标污染物,研究改性后Ti O2/CTS/ATP对污染物的吸附性能。最后,将Ti O2/CTS/ATP作为膜前吸附剂,考察吸附-超滤联用工艺对出水水质和膜污染的影响,拓展改性材料的应用范围。在Ti O2/CTS/ATP的制备过程中,通过考察壳聚糖含量、壳聚糖与纳米Ti O2的负载顺序、不同改性条件对吸附效果的影响,确定制备Ti O2/CTS/ATP的最佳条件为:凹凸棒土原土经3mol/L盐酸活化3h之后,通过溶液插层法负载质量为凹凸棒土的1%的壳聚糖,其次采用溶胶-凝胶法掺入纳米Ti O2。通过FT-IR、SEM、EDS、BET、BJH、激光粒度分析、接触角测量和Zeta电位分析等表征手段研究其微观结构和光谱学性能。结果表明,凹凸棒土经过壳聚糖和纳米Ti O2的复合改性后,颗粒表面增加了大量氨基和羟基官能团,内部由片层状转变为疏松的多孔结构,BET比表面积增大了20.8倍,孔容增大了4.9倍;组成元素中,Ti和C元素明显增加,表面呈现亲水性,但疏水性较原土有所提高;Ti O2/CTS/ATP表面等电点增大为p H=6.28,胶体表面带电更多,扩散层更厚,整个体系相对稳定。考察吸附剂投加量、p H、吸附时间、溶液初始浓度和吸附温度对Ti O2/CTS/ATP吸附性能的影响。结果发现,Ti O2/CTS/ATP去除HA、Cr（Ⅵ）和CR的最佳投加量分别为1.0 g/L、1.0 g/L和0.5 g/L。在p H=310的条件下,Ti O2/CTS/ATP对三种典型污染物的均能达到较好的吸附效果,且反应迅速。其吸附过程受到化学吸附与物理吸附方式的综合作用,符合准二级动力学模型与Langmuir吸附等温方程所描述的特征。采用Ti O2/CTS/ATP作为吸附剂进行膜前吸附预处理,结合超滤工艺,用于去除水中的HA、Cr（VI）和CR。结果表明,Ti O2/CTS/ATP用于膜前预处理,一方面,对于三种典型污染物的去除效能显著,提高了出水水质改变了水中颗粒物的特性。另一方面,Ti O2/CTS/ATP在吸附HA、Cr（Ⅵ）、CR后形成较大的颗粒,沉积在超滤膜表面,形成孔隙率较大的滤饼层缓解膜污染。超滤膜污染主要是可逆污染,容易通过物理清洗的方式去除,可减小运行成本。可见,Ti O2/CTS/ATP是一种适用于超滤膜前预处理的新型吸附材料。