赤泥为铝土矿残渣,是通过拜尔法对富含氧化铝的铝土矿进行精炼后产生的一种工业固体废弃物。因其含碱性化学物质、铁、铝等杂质,会对环境造成严重污染,特别是对地下水和地表水造成严重污染。目前认为将赤泥中有价金属转化为功能性材料是解决这些问题的重要途径。本课题以废弃赤泥为原料,通过加入酸/碱回流及调控pH值实现分步分离Fe、Al、Si等元素,经调变工艺参数制得功能性氧化物作为吸附剂和催化剂应用于水污染治理领域。主要包含以下三方面工作:首先,合理地利用赤泥,通过酸浸方法将赤泥中所含Si等非金属元素以固体形式分离,得到含有金属离子的澄清液。然后在澄清液中加入NaOH将Fe³⁺以Fe（OH）₃沉淀物的形式进行分离,并通过简单的水热路线（180°C,12.0 h）在尿素和CTAB的作用下,转化为纳米片组装的功能多级多孔赤铁矿（α-Fe₂O₃）微球。其比表面积为78.75 m² g^-1,孔体积为0.35 cm³g^-1,平均孔径为15.92 nm。探究作为吸附剂模拟对废水中刚果红（CR）的吸附性能和吸附机制。吸附等温线与Langmuir等温线模型很好地拟合,最大吸附容量为342.57 mg g^-1,优于文献中大多数铁基吸附剂。同时,通过吸附动力学模型可以很好地用准二级动力学和粒子内扩散模型解释。此外,赤泥基多级孔α-Fe₂O₃微球可以再生和循环使用,并保持良好的化学、形态和结构稳定性。其次,通过加入NaOH离心得到NaAlO₂溶液的形式回收赤泥中有价值的金属（Al）,并采用简便、绿色的一锅水热法（150°C,12.0 h）,在没有任何有机添加剂或模板的情况下,合成功能性三维花状多级多孔勃姆石（γ-AlOOH）微球,其平均直径为1.65?m,比表面积为77.81 m² g^-1,孔体积为0.38 cm³ g^-1,平均孔径为19 nm。然后经过热转换得到γ-Al₂O₃微球,其具有较大比表面积为189.58 m² g^-1,孔体积为0.77 cm³ g^-1,平均孔径为16.32 nm。以赤泥基γ-AlOOH和γ-Al₂O₃为载体,通过浸渍还原负载钯纳米粒子（Pd NPs）的平均尺寸分别为4.74 nm和7.17 nm,并高度分散在载体表面。用RM Pd/γ-AlOOH和RM Pd/γ-Al₂O₃催化剂催化还原水中有机污染物对硝基苯酚4-NP,在120 s和180 s内转换频率TOF值分别为1064.7 h^-1和710.5 h^-1,具有优异的催化性能。最后,以上述提取过Fe、Al等金属元素后得到的赤泥固体残渣为原料,加入NaOH油浴,将原料中Si元素以Na₂SiO₃溶液形式分离,用于制备二氧化硅（SiO₂）微球。探讨超声分散以及乙醇、月桂基葡糖苷等表面活性剂的添加对SiO₂形貌及组成的影响。进而优化合成工艺,制得形貌较均一,尺寸较小的SiO₂微球。