砷化物的积累会对人体健康产生严重影响,甚至引起人体器官癌变,尤其是As（Ⅲ）毒性更大。因此,近年来砷污染问题已受到世界各国的高度重视。在各种除砷方法中,吸附法因其操作简便、稳定性好、高效经济等优点,开发吸附效果好,吸附容量大,再生方便,适合小型设备和快速应急的除砷方法是符合国情的研究方向,对于提高人民生活水平和保障水体安全有重大意义。纳米钛管（TNT）对砷具有良好的吸附效果但其机械强度弱,难于从水中分离回收。将TNT与其他材料结合提高其吸附分离效果,可为开发其进一步应用价值提供可操作性的途径。本文利用TNT的高吸附性能、磁性颗粒（MNP）的磁性分离特性及新型碳基材料氧化石墨烯（GO）的高比表面积,探索通过GO作为支撑载体来固定的纳米管状TNT和颗粒状MNP,使吸附剂表面活性吸附点增多,解吸后可实现再生和重复利用。研究制备出GO-TNT、磁性MNP-GO-TNT、以及磷烯（phosphorene,PN）等材料,分析了材料的表面特征、骨架结构、比表面积、孔洞尺寸、官能团等。探究了制备的吸附材料对As（Ⅲ）的吸附性能,采用均匀设计和单因素实验分析了 pH值、温度、GO负载量、吸附剂剂量、污染物浓度和溶液中竞争离子等吸附条件的影响,并详细探讨了吸附过程与机理,以及材料的再生性能,为有效、经济的除砷吸附剂制备、改性和利用可提供一定的借鉴。主要结论如下:1.经由水热法成功了制备GO、GO-TNT、MNP-GO-TNT及超音波震荡剥离法制备PN等复合吸附剂,由TEM表征分析结果得知GO、GO-TNT与MNP-GO-TNT为多层片状结构,再由AFM表征结果得知GO、GO-TNT与MNP-GO-TNT的厚度分别为100、8与5.58nm,BET结果显示TNT、GO、2%GO-TNT、5%GO-TNT 及 10%GO-TNT 之表面积分别为 332、145、134、128 及125 m2 g^-1。2.由表面响应曲面分析与笛卡尔直角坐标系实验设计法得到15种分配比例,并由实验结果得知最佳MNP-GO-TNT比例为16.85%MNP-66.29%GO-16.85%TNT,其对 1.0 mg L^-1 的 As（Ⅱ）吸附速率为 0.057 mg L^-1 min^-1。3.5%GO-TNT,MNP-GO-TNT与PN除砷的最佳操作条件为pH 3,As（Ⅲ）初始浓度 1 mg L^-1,温度 45℃,剂量 0.1 g L^-1。当温度为 45℃,剂量 0.1 g L^-1,pH 7,As（Ⅲ）初始浓度 1 mg L^-1 时,5%GO-TNT,MNP-GO-TNT 与 PN 移除 As（Ⅲ）的效率分别为90,59与90%。由Langmuir吸附模型拟合结果得知5%GO-TNT,MNP-GO-TNT 与 PN 对 As（Ⅲ）的最大吸附量分别为 20.015,20.325 与 24.213 mg g^-1。5%GO-TNT,MNP-GO-TNT与PN吸附As（Ⅲ）的过程符合拟二级动力学,由吉布斯自由能得知三种材料对As（Ⅲ）吸附皆为非自发的吸热反应,温度愈高反应的自发程度愈大。4.使用5%GO-TNT与MNP-GO-TNT吸附初始浓度为1 mg L^-1的As（Ⅲ）后,经0.1MNaOH脱附,5%GO-TNT吸附剂循环使用5次后,其对As（Ⅲ）的吸附量仅比首次使用的数值下降11.2%,此外,MNP-GO-TNT对初始浓度1 mg L^-1的As（Ⅲ）吸附循环使用5次后,吸附量仍有第一次吸附量的88%,说明以上两种氧化石墨烯基复合材料能够有效的再生使用。5.依据吸附前后材料特性分析结果可推测吸附机理主要有两种形式,5%GO-TNT及MNP-GO-TNT吸附As（Ⅲ）的机理有二,第一,As（Ⅲ）与TNT中的-OH基团（Ti-OH与Fe-OH）作用,部分-OH被As（Ⅲ）取代,其主要反应机理趋向于配位化学吸附,第二,GO中的羧基与羰基通过产生氢键与As（Ⅲ）结合的物理吸附。PN吸附As（Ⅲ）的机理可推测为磷烯表面的-COO官能团与As（Ⅲ）结合的物理吸附。