纳米材料由于特殊的结构与性能广泛应用于各个领域,包括降解有机物和吸附重金属的环保领域。然而,在生产、使用、废弃的过程中纳米颗粒不可避免地进入环境,造成一定的生态效应和环境风险。越来越多的研究表明,纳米颗粒的毒性不仅是因为其本身固有的特性,而且还影响着其他有毒物质的产生、迁移和暴露,因此,发展各种有效方法处理纳米污染物是很重要的。　　 针对纳米材料的广泛使用和它的毒性问题,本论文以目前在环境中广为存在并大量使用的纳米氢氧化镁作为研究对象,选取了两个方面作为切入点:一是工业中产生的含Cr(Ⅵ)纳米氢氧化镁污染物的解决问题,提出了通过将纳米Mg(OH)2颗粒快速转化为块材,降低材料的吸附性和高反应活性,从根本上使Cr(Ⅵ)从材料表面脱附,消除纳米颗粒的毒性。其中,纳米Mg(OH)2的物相变化、生长和Cr(Ⅵ)的吸/脱附规律是该研究的核心基础科学问题。二是由于纳米吸附剂高比表面积导致脱附和再生困难,针对纳米吸附剂的后处理问题,探索了在水处理中广泛应用的纳米氢氧化镁吸附剂的循环再生方法,并将可再生的纳米氢氧化镁吸附剂用于浓缩废水中的低浓度Cr(Ⅵ)。通过控制镁盐物相变化和生长实现了纳米氢氧化镁吸附剂的有效循环再生和对低浓度Cr(Ⅵ)的富集。　　 研究表明,采用合适的矿化剂(Na2CO3+NaHCO3)或者NaHCO3将含铬废渣中的纳米Mg(OH)2通过相变和快速长大转变为微米级的Na2Mg(CO3)2晶粒或者MgCO3·3H2O晶簇,从而实现Cr(Ⅵ)的有效脱附和回收,脱毒后的固体粉末可更好地进行综合利用。系统地研究了在高温和常温条件下通过矿化剂作用纳米Mg(OH)2的物相变化、晶体生长和Cr(Ⅵ)吸/脱附的规律,并对Na2Mg(CO3)2快速生长和MgCO3·3H2O晶簇的形成机理进行了探讨和解释,提出了集体相转变的观点。　　 进一步通过开展工艺条件优化、Cr(Ⅵ)回收利用、脱毒固体粉末综合利用开发等研究,将上述含铬废渣处理方案进行工程放大,并在福建榕屏化工有限公司进行吨级实地中试,证明了该方法可将氯酸盐企业产生的含铬纳米废渣转化为含Cr(Ⅵ)的上清液和不含铬的脱毒镁钙超细粉,Cr(Ⅵ)脱除率可达到96％以上。上清液经简单调整可回用于氯酸盐工艺生产线或经过化学法处理回收铬资源,脱毒固体粉末可在陶瓷、涂料、阻燃剂等领域进一步实现综合利用。　　 随后,在纳米Mg(OH)2物相变化、晶体生长和Cr(Ⅵ)吸/脱附规律研究的基础上,本论文提出了纳米Mg(OH)2吸附剂的有效循环再生的方法并用于对低浓度Cr(Ⅵ)的富集。结果表明,以CO2为操作介质控制纳米Mg(OH)2→块材MgCO3·3H2O→纳米Mg(OH)2物相的循环转变,可实现纳米Mg(OH)2的循环再生；同时利用镁盐不同表面状态、形貌和吸附能力,可实现低浓度Cr(Ⅵ)废水中Cr(Ⅵ)的有效吸附去除和脱附浓缩。该方法无需添加任何化学药剂,操作简单,处理成本低,环境友好,能实现低浓度Cr(Ⅵ)50倍以上的浓缩富集。　　 本工作所提出的“快速生长”思路可为解决其他类型纳米污染物问题提供借鉴,还对纳米吸附剂的后处理具有一定的启发和指导意义。