水体中离子型无机污染物(如重金属、砷、磷、硒等)对人体健康、生态环境和经济发展具有严重的负面影响。近年来，各国政府和组织对上述污染物在水体中的允许含量制定了更为严格的安全控制标准，如何实现水体中该类污染物的深度处理已经成为水污染控制领域的一个重要研究课题。　　 水合氧化铁(Hydrated Ferric Oxide，HFO)是一类环境友好，价格低廉且化学性质稳定的无机吸附剂，具有良好的两性吸附特性，既能吸附过渡金属阳离子又能吸附一些阴离子。但是HFO颗粒微小，直接应用于柱吸附等流态处理系统中将引起很大压降。论文通过湿法原位沉积的技术将HFO负载于大孔离子交换树脂并制得一类纳米Fe(Ⅲ)复合吸附剂，该吸附剂结合了HFO对目标污染物高吸附选择性能的优点，同时又结合了离子交换树脂机械强度好，水力渗透性能优越等优点。而且由于离子交换树脂上所带荷电基团产生的Donnan膜效应，可以对污染物产生预富集的作用，极大提高了复合吸附剂对目标污染物的处理效果和处理深度。　　 论文将HFO负载于阳离子交换树脂D-001制得一种纳米Fe(Ⅲ)复合吸附剂一复合阳离子吸附剂(hybrid cation adsorbents，HCAS)，并考察了HCAS对重金属阳离子污染物的吸附特性。研究结果表明，HFO在HCAS中以无定形纳米级颗粒分散，在水溶液pH≥3的环境下，HFO颗粒能够稳定地存在于HCAS内。HCAS对重金属离子的吸附量随pH值的升高而增加，在溶液pH≥5的情况下，具有较满意的去除效果；在水溶液中含有大量的竞争离子(Na+、Mg2+、Ca2+)的情况下，HCAS仍然表现出对重金属离子极高的吸附选择性能；在处理模拟电镀废液时，HCAS的吸附容量相比于母体D-001提高了4～6倍，其对Pb(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)的处理量分别为880、240和200 BV；在处理含微量重金属离子的天然水体时，其吸附容量更有数量级地提高。同时，吸附饱和后的HCAS可以通过NaCl-HCl(pH=3)混合溶液进行有效的再生而重复利用。　　 针对水体中含有阴离子污染物的情况，论文通过拥有自主知识产权的技术，将HFO负载于阴离子交换树脂D-201而制得另一种纳米Fe(Ⅲ)复合吸附剂-复合阴离子吸附剂(hybrid anion adsorbents，HAAS)。研究结果表明，在共存有大量竞争离子的情况下，HAAS能够将P(Ⅴ)的浓度从2 mg/L降低到0.01 mg/L以下，处理量可达到700 BV；而其母体阴离子交换树脂D-201的处理量不到200 BV，且其处理出水的平均浓度大于0.05 mg/L。HAAS对Se(Ⅳ)(2mg/L)处理量可达到1200 BV，出水浓度小于0.01 mg/L；而D-201的处理量不到30 BV。吸附饱和后，可用NaCl-NaOH混合溶液对HAAS进行有效脱附，HAAS的吸附容量和性能基本不受影响。　　 在实验研究的基础上，论文进一步利用XAFS、XPS等高级表征技术初步揭示了复合材料对离子型污染物的吸附机理。研究结果表明，复合吸附剂对于目标污染物的吸附主要通过HFO与目标污染物之间的内配位络合作用(inner-spherecomplexation)；大孔离子交换树脂不仅起着对纳米HFO颗粒的担载作用，同时，其骨架所带荷电基团产生的Donnan膜效应，可对目标污染物产生预富集的作用，极大提高了复合吸附剂对目标污染物的吸附容量和处理深度。　　 论文研究了树脂载体对HFO在载体相内稳定性的影响。研究结果表明，纳米HFO颗粒载入到载体内后，其稳定性较单纯HFO颗粒大有提高，可在更低的溶液pH值下保持稳定；同时，HFO在树脂相内的稳定性较在颗粒活性炭等常见载体内的稳定性要好。增加溶液的离子强度更易使HFO从树脂相内溶出，而降低树脂的孔径可提高HFO颗粒在树脂内的稳定性。　　 总之，我们成功地将纳米HFO颗粒负载在大孔离子交换树脂上，制备出一类纳米Fe(Ⅲ)复合吸附剂。该复合吸附剂表现出对水体中一些离子型无机污染物很好的吸附选择性，处理后可使这些污染物的浓度降低到国家饮用水的安全控制标准。同时，吸附饱和后的复合吸附剂可用酸碱液进行再生而反复利用。并在此基础上开发水体中该类无机污染物的深度净化技术，为水质安全控制提供技术支持。