本文合成了两种新型纳米材料，并展开了以其作为吸附剂去除水体中重金属镉离子（Cd2+）的相关研究。吸附法作为一种优越的重金属废水处理技术，已经成为水处理研究的热点。相比传统的重金属废水处理技术，吸附法具有效率高、成本低、操作简单、以及吸附剂重现性好等优点，尤其是在痕量污染物的去除方面，能够表现出超高的处理效果。众所周知，吸附法的核心在于吸附剂的性能。因此，新型高效吸附剂的制备成了吸附实验中的重点和难点。在众多吸附材料中，纳米粒子由于其较大的比表面积、吸附容量高和吸附速率快等优点，已经成为目前最常用的一类吸附剂。　　本文先后制备了海胆状铁-锰二元纳米氧化物（SULFMBON）和负载有海胆状铁-锰二元纳米氧化物的聚丙烯腈纳米纤维膜（SULFMBON@PANNFM）两种纳米吸附剂，并研究了其去除水体中重金属镉离子（Cd2+）的效果。场发射扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分别对吸附剂的微观形貌和纳米结构进行了表征，X射线衍射仪（XRD）对吸附剂晶格结构进行了鉴定，傅里叶转换红外光谱仪（FTIR）测定了该吸附剂表面所含官能团类型，BET对该吸附剂进行了比表面积的测定。本文以有毒重金属镉离子（Cd2+）为研究对象，主要研究内容如下：　　1.本文以硫酸亚铁（FeSO427H2O）和高锰酸钾（KMnO4）为原材料，按照一定比例将其混合均匀，在加热和pH调控的条件下，成功合成了具有3D层状结构的SULFMBON；　　2.由于纳米粒子粒径很小，不利于固液分离，且容易造成二次污染。因此，需要将纳米粒子负载在一些易分离的材料上，同时保证其原有性质。本论文首先通过高压静电纺丝技术将聚丙烯腈（PAN）制备成具有比表面积大、孔隙率高和韧性强的高分子纳米纤维膜；然后将其作为载体材料在步骤（1）的条件下，制备出具有高比表面积和易分离的SULFMBON@PANNFM；　　3.吸附实验数据表明，SULFMBON和SULFMBON@PANNFM作为吸附剂对水体中的有毒重金属镉离子（Cd2+）具有较强的吸附能力，其最大吸附容量分别为73.79 mg/g和55.48 mg/g（初始浓度分别为C10=87.7 mg/L和C20=52.5 mg/L，pH=6.0，吸附剂投加量为0.5 g/L，V=20 mL，吸附时间24 h，27℃），到达吸附平衡时间分别为2 h和10 h。　　4.准一级动力学模型和准二级动力学模型分别对上述两种吸附剂的吸附动力学数据进行拟合，结果都显示了准二级动力学模型具有相对较好的拟合结果，拟合相关系数分别为R12=0.9999和R22=0.9999。准二级动力学模型揭示了SULFMBON和SULFMBON@PANNFM对Cd2+具有较快的吸附速率，说明其吸附过程是一个化学吸附的过程。　　5.两种吸附剂所对应的吸附平衡等温线数据都能够通过 La ngmuir吸附等温线模型和Freund lic h吸附等温线模型拟合，且拟合结果均显示La ngmuir吸附等温线模型对Cd2+的吸附实验数据拟合效果较Freundlich吸附等温线模型更好，拟合相关系数分别为R12=0.9983和R22=0.9991，说明SULFMBON和SULFMBON@PANNFM都是一个单层吸附剂，其对Cd2+的吸附都是一个单分子层吸附的过程。　　6.溶液 pH、离子强度能够严重影响上述两种吸附剂对 Cd2+的吸附过程，吸附容量随着 pH值的增大以及离子强度减少而增大，说明 SULFMBON和SULFMBON@PANNFM的吸附机理是一个外配位的吸附过程。