近年来,由于人类活动加剧引起的水污染已严重威胁着人们的生产生活,如何有效地治理与修复水体环境已成为当前亟需解决的一大难题。吸附是目前解决水体污染最有效和最有前途的方法之一,其中关键在于寻找新型、高效、低成本的吸附剂。二硫化钼(MoS2)是一类典型的过渡金属硫化物,由于其具有特殊的层状结构和优良的性能而备受关注,目前已被广泛应用于催化、电化学、能源等相关领域。此外,MoS2边缘和表面含有丰富的硫基团、特殊的层状结构,且具有优良的化学稳定性和热力学性质,以及在溶液中良好的分散性等特点,这为MoS2在水污染处理领域的应用提供了机遇。本论文采用水热及溶剂热法分别制备了 MoS2超薄纳米片和Fe3O4/MoS2纳米复合材料,探究了它们对水体中重金属污染物的去除行为,主要研究内容和结果如下:(1)在无模板和表面活性剂条件下,一步水热法合成了 MoS2超薄纳米片。利用FESEM,HRTEM,XRD,BET和XPS等技术对所制备的MoS2进行表征,并将其用于水体中铬离子的去除研究。结果表明,所制备的MoS2超薄纳米片厚度在5-10 nm左右,横向尺寸在100-200 nm之间;且MoS2纳米片具有扩大的层间距,以及在基面上存在多重缺陷,这些结构在Cr(Ⅵ)的去除过程中至关重要。研究表明,MoS2对铬的吸附动力学遵循准二阶速率方程,其吸附等温线符合Langmuir等温吸附模型,饱和吸附量为84.03mg-1。这种结构增强的去除能力与吸附和还原之间的协同作用有关,通过静电作用,Cr(Ⅵ)阴离子被吸附在D-MoS2表面,部分Cr(Ⅵ)被还原成低毒性的Cr(Ⅲ)。(2)上述层间距扩大的MoS2超薄纳米片对水体中Pb(Ⅱ)也有很好的去除能力,具有快速的吸附动力学、较高的去除率和相对较宽的pH适用范围。MoS2超薄纳米片对铅的吸附过程符合准二阶动力学模型和Langmuir等温吸附模型,其饱和吸附量高达256.41 mg g-1。这些增强的吸附性能是由于D-MoS2固有的富硫属性、纳米片的超薄特性、独特的层间距扩大结构以及可提供传质通道的基面缺陷等因素综合作用的结果。此外,D-MoS2对不同阴/阳离子型的染料也具有良好的去除能力,在亚甲基蓝与铅离子混合体系中表现出了协同增强的吸附作用,表明该吸附剂对于水体中Pb(Ⅱ)及染料污染物的去除都具有极大的应用前景。(3)通过简单的溶剂热法,将磁性Fe3O4纳米颗粒负载到MoS2纳米片上,得到一种可磁分离的微/纳复合材料(Fe3O4/MoS2),并将其用于重金属离子Cu(Ⅱ)的去除研究,研究了初始溶液pH、反应时间、初始溶液浓度等实验条件对铜吸附性能的影响。结果表明,Fe3O4/MoS2对Cu(Ⅱ)的吸附过程遵循Freundlich等温方程和准二阶动力学模型。此外,磁分离后的吸附剂用盐酸溶液处理后,具有一定的循环再生能力。