随着工业技术的快速发展越来越多含有重金属离子的工业废水被排放到环境中,同时我国丰富的镁资源目前只能以低端产品形式出口或被应用,这些问题都亟待解决。本文通过溶剂热法制备出四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性纳米粒子以及种子沉积法制备出Fe₃O₄/Mg（OH）₂磁性复合材料。通过采用相应的表征测试方法对合成出的材料进行了结构表征与分析,研究了影响Fe₃O₄和Fe₃O₄/Mg（OH）₂磁性复合材料形貌的因素。并且将制备的Fe₃O₄/Mg（OH）₂磁性复合材料作为移除剂对含铜离子(Cu²⁺)水溶液进行了移除性能的研究。通过溶剂热法制备出150-350 nm尺寸均一、形貌规整、磁响应良好的四氧化三铁粒子。探究了反应时间、聚乙二醇分子量与加入量不同实验条件对四氧化三铁形貌的影响。结果表明,溶剂热反应时间达到4 h时,Fe₃O₄物相还没有产生,当反应时间8 h时,得到无杂质峰的Fe₃O₄纳米粒子。聚乙二醇的加入量会影响纳米晶和纳米球的大小,随着聚乙二醇由0 g增加到0.35 g时,组成四氧化三铁的纳米晶尺寸变小而整个四氧化三铁粒子尺寸变大。而聚乙二醇的分子量对其形貌影响甚微。通过种子沉积法制备出一种新型的花状磁性复合材料Fe₃O₄/Mg（OH）₂,并对复合材料进行了XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED、VSM等性能表征与分析。探究了氨水的浓度及进料速度、搅拌速度等因素对磁性复合材料形貌的影响。四氧化三铁粒子可以均匀的分散在花状氢氧化镁基体中,磁性复合材料的尺寸分布在2-6μm。通过VSM测试,该磁性复合材料的饱和磁强度为4.2 emu·g^-1。氨水浓度与进料速度的降低对氢氧化镁形貌基体的影响规律是相同的。通过调节搅拌速度可以改善样品的团聚程度。将上述制备出的Fe₃O₄/Mg（OH）₂磁性复合材料作为移除剂,对含Cu²⁺水溶液进行除铜的影响因素进行了研究。主要研究了磁性复合材料对含铜溶液的初始溶液pH及浓度、接触时间等因素对铜移除效果的影响,并对除铜的移除机理进行推测与验证。同时也对移除铜后的磁性复合材料进行回收探究等。以0.1 g·L^-1的添加比例对含Cu²⁺水溶液的初始pH=4时,磁性复合材料对铜离子的移除率最高,为92.3%。提高添加比例为0.2 g·L^-1移除率达到99%,磁性复合材料对于Cu²⁺的移除时间为480分钟时,水溶液中的Cu²⁺含量不会再随着时间的延长而减少。磁性复合材料对于初始浓度为578.4—1170 mg·L^-1的Cu²⁺溶液达到最大移除量为1474 mg·g^-1。通过对移除机理的研究,发现移除过程可能既包含吸附过程也包含沉淀转化过程,将铜离子吸附在表面后再进行沉淀转化反应。磁性复合材料在外磁场下,可以被聚集在一起分离与回收。