深度水处理是保障水质安全、实现污废水高效回用的内在需求,已经成为水污染控制领域的重要发展方向与研究热点。随着纳米科技的迅猛发展,水处理纳米技术已逐步成为实现深度水处理的重要技术选择,但大多纳米材料存在易团聚失活、操作困难、潜在生态安全风险等工程化水处理应用的瓶颈,将纳米材料负载到多孔载体中制备具有限域结构的复合纳米材料是克服上述瓶颈、推进水处理纳米技术从实验室走向工程化应用的主要手段。目前的研究表明,复合纳米材料往往能表现出超越体相材料的净污性能,然而,大多数研究将此归因于尺寸效应,并未关注载体孔径限制对纳米材料成核、生长过程的影响,以及由此造成的界面结构改变对净污效能的影响。本研究以纳米铁氧化物除砷这一体系为基本研究对象,首先构建了基于径迹刻蚀膜（TE膜）的纳米限域体系,通过强化老化过程,考察了铁氧化物在有无限域背景下的晶型转化规律,进而研究了相关材料对As（V）的吸附性能,初步揭示了限域结构对铁氧化物除砷的影响规律。本文选择孔道形状规则、孔径分布窄、孔径可调的径迹刻蚀膜作为限域载体,扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外吸收光谱（FT-IR）和固体zeta电位等表征结果表明,TE膜孔道为规则的圆柱体状,孔径尺寸分布差小于5.0 nm。论文研究了溶液摩尔浓度比、合成时间、液位差和接枝基团对孔道内铁氧化物负载量的影响,优化了径迹刻蚀膜中氧化铁制备的基本条件:自制U型管反应器,采用Fe3+预浸渍策略,预浸渍时间12 h,Fe3+:OH-摩尔比为1:1;反应时间48 h;液位差为2.0 cm(Fe3+侧高液位);TE膜表面接枝PVP并未对铁的合成量有明显的促进效果。论文探究了限域中氧化铁与体相氧化铁在老化过程中的晶型结构变化规律。透射电子显微镜（TEM）显示,在限域TE膜空间内,氧化铁以纳米线形式存在;X射线衍射（XRD）及透射电子显微镜选区电子衍射（TEM-SAED）结果表明,与体相氧化铁相比,限域空间显著减缓了氧化铁晶体转化过程。体相氧化铁老化48 h时即有少量亚稳态氧化铁转化为赤铁矿,并且随着老化时间增加,赤铁矿晶型占比迅速提高至大约80%;而限域空间提高了亚稳态水铁矿的稳定性,其进一步转化为赤铁矿的过程与限域孔径有关,孔径越小,转化过程越慢。论文探究了不同老化时间下体相及限域氧化铁对As（V）的吸附特性。体相氧化铁在老化7 d后,最大吸附量Qm仅为老化3 d时Qm的67.4%。随着限域孔径尺寸的减小,氧化铁对As（V）的Qm随老化时间延长的降低趋势减弱。在竞争离子SO42-和Cl-存在情况下,限域空间有助于稳定氧化铁对As（V）的吸附量。