高氟水在世界范围内分布广泛,我国也深受高氟水的困扰,在我国这样一个水资源相对短缺的国家,如何解决高氟水的困扰,是我们目前面临的急待解决的问题。因此,研究高氟水的处理,开发出高效、低廉、易再生、经济环保的高氟水处理材料,具有重要的经济和社会意义。本文选用三种生物质材料为载体,改性制得三种除氟材料,将其应用于高氟水处理。并对改性材料的结构变化、表面形貌特性、官能团等采用SEM、XRD、FTIR等手段进行表征分析,同时对处理材料除氟机理进行了初步探索。研究结果如下:（1）实验首先制备了花生壳生物炭,并以此为载体,通过共沉淀法,将锆铁负载到生物炭上,制得载锆铁改性花生壳生物炭（ZrFe-BC）。表征结果表明锆铁被成功负载到生物炭的表面和孔隙中,且分布均匀。探讨ZrFe-BC的制备条件和对高氟水的吸附条件,当浸渍液中ZrFe总浓度为0.4mol/L,Zr、Fe摩尔比为7:3,投加量为0.2g,pH为7时除氟性能最好,2h后吸附饱和。ZrFe-BC吸附氟离子以化学吸附为主,物理吸附协同作用。Langmuir等温模型能更好的描述此反应过程,动力学拟合结果准二级动力学模型相关系数更高。（2）实验以聚丙烯腈纤维为载体,通过化学接枝法引入偕胺肟基团,制得偕胺肟纤维。再通过共沉淀法负载锆铁到偕胺肟纤维上,制得载锆铁改性偕胺肟离子交换纤维（ZrFe-AOPAN）。表征结果表明偕胺肟化反应中,聚丙烯腈纤维的腈基基团成功转化为了偕胺肟基团,负载锆铁的过程中-NH2、-OH都参与了配位反应。探讨了ZrFe-AOPAN的制备条件和对高氟水的吸附条件,当羟胺的浓度为15g/L,偕胺肟化温度为70℃,偕胺肟化反应时间为5h,ZrFe-AOPAN投加量为0.15g,制得的改性材料除氟效果良好。常见阴离子对ZrFe-AOPAN除氟性能的影响程度是CO32->HCO3->SO42->Cl-。解吸吸附实验表明,吸附剂ZrFe-AOPAN重复使用性良好。设计三水平四因素正交试验,得到氟初始浓度对ZrFe-AOPAN的除氟性能影响最大,pH影响最小。由极差分析表得当氟溶液初始浓度为10mg/L,时间为80min,投加量为0.1g,pH为7时除氟效果最佳,吸附量达到1.71mg/g。（3）实验以壳聚糖为载体,将锆铁负载到壳聚糖分子上,加入沸石改善其机械强度,掺入少量高岭土充当粘合剂,最后与戊二醛进行化学交联制得载锆铁改性壳聚糖-沸石复合吸附剂（ZrFe-CZ）。结合表征图谱可知壳聚糖分子的-NH2、-OH基团参与了与Zr、Fe的螯合作用,Zr、Fe与F配位成功。探讨ZrFe-CZ的制备条件,结果表明当乙酸用量为40mL、壳聚糖-沸石质量比为0.8/0.2、振荡频率为120 rpm时制得的改性材料除氟效果最好,最佳吸附条件是ZrFe-CZ投加量为0.1g、pH=7、t=80min。进一步探究其反应机理可知,准二级动力学模型对ZrFe-CZ吸附氟离子的实验数据拟合相关系数更高,该反应是由多步骤协同控制的化学吸附,是受液膜扩散和颗粒内扩散等综合作用。吸附过程更贴近Langmuir等温模型,表明ZrFe-CZ表面的均一性,ZrFe-CZ吸附氟离子的过程属于单层吸附且可以自发进行。