凹凸棒土是我国储量丰富、来源广泛、成本低廉的一种无机纳米材料,具有化学稳定性强、吸附能力强的特点。本文对凹凸棒土进行酸活化后再经十八烷基三甲基氯化铵（OTMAC）改性制成有机改性凹凸棒土（SMP）,以硫酸根离子为目标离子,考察其最佳改性条件。经实验得出SMP的最佳改性条件为:OTMAC的添加量为35 mmol/100 g,超声时间11 min,频极电流0.6 A,此时SMP对硫酸根离子的吸附量最大,用CHN元素分析可得到其含氮量达到3.01 At %,较未改性前提高1.8 At %。采用红外光谱（FTIR）、热重分析（TG/TGA）、比表面积孔径分析、扫描电镜（SEM）、电子能谱（XPS）对改性前后的凹凸棒土进行结构变化分析,结果表明凹凸棒土有机改性后其表面积减少、孔道直径增加。根据扫描电镜图谱（SEM）可看出,凹凸棒土经过改性后细小的纤维状结构明显加粗;FTIR图谱可明显看到OTMAC的C-H伸缩振动,C-N的伸缩振动。综合考虑SMP的结构表征,以及OTMAC和凹凸棒土各自的结构特点,可推断出其作用机理为,凹凸棒土在溶液中表面呈现负电荷,吸引OTMAC的正电荷端,而其长碳链端在外部,同其他的OTMAC分子通过疏水键形成双分子层结构。SMP吸附硫酸根离子的最佳工艺条件为:溶液初始pH为4,SMP添加量为0.4 g,时间为60 min,此条件下硫酸根吸附量为3.5 mg/g。通过对SMP吸附SO₄^2-的吸附等温线,吸附热力学,吸附动力学的研究,结果发现相较于Dubinin-Radushkevich方程和Langmuir方程,此吸附过程能够更好地符合Fredunlich方程。说明SO₄^2-在SMP表面上的吸附是不均匀的;热力学数据得出此吸附是吸热、熵增、自发性反应;此反应的动力学符合二级动力学方程,若将此过程分为三个阶段,每个阶段都符合粒间扩散模型。通过对SO₄^2-、H₂PO₄^-、NO₃^-离子的吸附能力比较及混合体系竞争吸附试验,研究这三种离子之间的竞争关系。根据SO₄^2-,H₂PO₄^-,NO₃^-的吸附等温线可知,最大吸附量H₂PO₄^->SO₄^2->NO₃^-,由吸附量推断H₂PO₄^-的吸附较强,SO₄^2-和NO₃^-属于弱吸附,二者之间吸附量的差异主要由于含电量的差异。H₂PO₄^-和SO₄^2-两两竞争吸附中,H₂PO₄^-对SO₄^2-的影响远大于SO₄^2-对H₂PO₄^-的影响,说明H₂PO₄^-属于强竞争吸附质;而对于SO₄^2-和NO₃^-相比较,SO₄^2-属于强吸附竞争离子。