本硕士学位论文以一种新型吸附材料——活性碳纤维（activated carbon fiber，ACF）为基础，以吸附、分离与处理环境污水中无机及有机污染物为目标，对其表面分别进行了化学修饰和纳米TiO₂固载改性，取得了一些初步的研究结果。主要内容包括：1．低温条件下由TiCl₄直接水解制备了金红石相纳米二氧化钛（TiO₂），同时将其负载于ACF上得到TiO₂/ACF复合光催化剂。用扫描电子显微镜（SEM）、X-ray衍射仪（XRD）、热重量分析仪（TG-DTA）、X射线光电子能谱仪（XPS）对所得复合光催化剂晶相和粒径、表面形貌、TiO₂负载量、元素组成及结合态进行了表征分析。SEM照片显示二氧化钛在ACF上以纳米团簇的形式均匀附着；XRD结果表明所得TiO₂/ACF中TiO₂的微晶尺寸为7.02nm，350℃下煅烧后金红石相TiO₂结晶更好，微晶尺寸为9.88nm；TG曲线显示TiO₂在复合光催化剂中的百分含量为46.89％，在ACF上的负载量为0.88g/gACF；XPS分析表明钛元素以Ti⁴⁺（即TiO₂）的形式存在。将煅烧后的TiO₂/ACF应用于未通氧条件下有机染料茜素红S（alizarin red S，ARS）的光催化降解，结果表明TiO₂/ACF具有良好的光催化性能。此光催化剂完美结合了ACF的特殊微孔结构所具有的强吸附能力和TiO₂的光催化性能，且制备和负载方法简单、方便、能耗小。2．开创性地利用酰化、氨解两步有机反应在ACF表面接枝酰胺进行修饰改性。用傅立叶转换红外光谱仪（FT-IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）对改性前后ACF的表面官能团结构和元素结合态及含量变化进行了表征分析，结果显示，ACF表面成功地引入了酰胺。将改性后的ACF（NH-ACF）应用于水体中Cu²⁺离子的去除处理，用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES）检测了所处理溶液中的Cu²⁺离子浓度变化，进而得出Cu²⁺离子在NH-ACF上的最大吸附量q_max。实验表明，改性后的ACF比改性前对Cu²⁺的吸附能力显著提高，约是改性前的1.5倍。改性ACF吸附能力的提高可归功于所接枝的酰胺中N原子与Cu²⁺形成了配位键。