砷是一种地壳中分布广泛的类金属元素。砷及其化合物是世界卫生组织（WHO）认定的一类致癌物,对全世界人们的健康造成巨大威胁。水体砷污染是亟待解决的全球性环境问题。开发深度去除水体中砷污染的水处理技术具有十分重要的意义。到目前为止,吸附技术依然是最可行且最有效的除砷技术,由于其成本低、见效快、适用性强等特点,易于大面积推广使用。吸附材料是吸附技术的核心关键所在,吸附材料的吸附性能决定了吸附技术的成败。良好的吸附材料应具备以下几个特点:（1）吸附速率快;（2）吸附量大;（3）易于回收;（4）化学性质稳定,便于循环再生等。本论文以水体中无机砷的去除为目的,制备并表征了两种新型的铁基吸附材料:多孔氧化铁/石墨烯复合材料（PGA/P-Fe₂O₃）和壳聚糖-氧化铁/氧化铈复合材料（Fe/Ce-Cs）。并对其吸附性能进行全面的研究,主要研究内容和结果如下:（1）以普鲁士蓝为模版,使其原位生长在石墨烯气凝胶上,制备了PGA/P-Fe₂O₃复合材料,并将其应用于砷（Ⅲ,V）的吸附研究。结果表明:PGA/P-Fe₂O₃气凝胶对砷具有较高的吸附量（As（Ⅲ）:172.27 mg/（g Fe₂O₃）;As（V）:217.34 mg/（g Fe₂O₃））;对砷的吸附可分别在30（As（Ⅲ））和5分钟（As（V））内达到吸附平衡（m/V=0.5 g/L,C₀=5 mg/L）。并且可以分别在60和5分钟内降低至10μg/L以下。这是由于PGA/P-Fe₂O₃气凝胶具有三维互穿的多孔结构,有利于砷的快速扩散;多孔Fe₂O₃提供了丰富的吸附位点,便于砷的吸附。此外,该吸附剂表现出优异的可重复使用性和对水生环境具有很强的抗干扰性。实际雄黄尾矿废水(C_{0,As（Ⅲ）}=3.076 mg/L,C_0,As（V）=3.225 mg/L)可在4 h内得到深度处理（低于10μg/L）（m/V=0.6 g/L）。PGA/P-Fe₂O₃气凝胶对含砷地下水具有高的填充柱处理能力（As（Ⅲ）为4750 BV,As（V）为5730 BV）,且仅产生12 BV洗脱液。研究结果表明,PGA/P-Fe₂O₃气凝胶是一种极具应用潜力的水体除砷吸附材料（第2章）。（2）据文献报道,大多数的吸附材料对三价砷的亲和性较差,不利于砷的去除。常规解决方法是人为投加氧化剂,使As（Ⅲ）转化为As（V）,再进行处理。工序的增加必然导致成本增加,不利于规模化处理。本课题通过简单的水浴回流和碱液滴球等步骤成功制备了一种新型Ce/Fe-Cs吸附材料。该吸附剂具有3 mm的直径,易于在吸附后从溶液中分离。通过电镜图可知,Ce/Fe-Cs小球具有互穿的网络结构,有利于有害物质的扩散吸附。并将该材料应用于As（Ⅲ）的吸附,表现了优异的吸附性能。结果表明,Ce/Fe-Cs在较宽的pH范围内（3-9）具有良好的吸附性能;较快的吸附速率,对1 mg/L的As（Ⅲ）,60分钟内可达到吸附平衡;较高的吸附量,其实际吸附量可达到61.49 mg/g(C_{0,As（Ⅲ）}=60 mg/L,308 K);易于分离再生,经过5次循环实验后,去除率未见明显降低（>95%）,表现出良好的化学稳定性和可重复使用性;此外,Ce/Fe-Cs对共存离子表现出良好的抗干扰能力。吸附前后零电荷点的变化和XPS分析结果表明:Ce/Fe-Cs对As（Ⅲ）的吸附机理为氧化协同吸附机制。本研究开发了一种新型吸附剂,用于在不进行任何预氧化处理的情况下有效且低成本地除去As（Ⅲ）。这些结果表明,Ce/Fe-Cs可用作从含砷废水中去除As（Ⅲ）的潜在且有效的可再生吸附材料（第3章）。