超导磁分离污水处理这项新型技术，具有重要潜在的应用前景。功能性磁种材料是实现超导磁分离的关键:一方面磁种具有很好的磁性能，能够被外磁场捕获，实现磁分离;另一方面磁种具有功能性，能够有效吸附水中的污染物，净化污水。针对水中污染物的不同，本论文设计并研制磁种材料，对它们的制备工艺、组织结构、吸附特性进行了深入研究。　　 (1)采用等离子表面改性有机聚合方法对磁性颗粒进行表面功能化。本文中，成功地在单晶Si片、MnN化合物颗粒、纳米ZnO颗粒表面等离子聚合有机物薄膜。改性后FTIR表征出了单晶Si片表面聚合物薄膜的存在，TEM观测到了MnN化合物颗粒和纳米ZnO颗粒表面上的均匀包覆的等离子聚合物薄膜，薄膜厚度随反应时间增长而加厚。结果表明等离子覆膜技术可用于颗粒的表面功能化，并且等离子表面功能化的纳米Fe3O4是一种高效的磁种材料。　　 (2)针对含小分子有机物的污水，研制出两种活性炭磁种材料。　　 其一，采用化学沉淀法合成出10nmFe3O4颗粒沉积的活性炭，结果显示附着有Fe3O4的磁性活性炭表面粗糙。应用表明，材料容易被外磁场捕获、分离;磁种保留了活性炭的多孔性和高比表面积特性。调控活性炭与Fe3O4的比例可以制备一系列不同要求的复合材料，当两者质量比为1∶1时，材料的饱和磁化强度为46emu/g，基于Fe3O4粒径较小，材料的矫顽力和剩磁都接近零，呈现超顺磁性状态。该复合材料对染印污水有很好的去除效果，并能很迅速被外磁场捕获。　　 其二，采用超声雾化法合成出附着有纳米Fe3O4的磁性活性炭，粒径大小在100nm-1000nm，配比不同可以分别得到形状为球型、泡沫型和空心结构型的磁种材料，可连续生产。葡糖糖与七水合硫酸亚铁的质量比为1∶1时，材料的饱和磁化强度为61.7emu/g，BET比表面积分别为418m2/g。葡萄糖能提高材料的多孔性，Fe3O4有助于提高材料的磁性能。　　 (3)针对含重金属离子的污水，合成出两种羟基磷灰石磁种材料，利用羟基磷灰石的Ca(Ⅱ)与重金属离子的交换性能，能够达到净化污水的目的。使用了两种复合模式:　　 其一，10nmFe3O4包覆在片状和棒状纳米羟基磷灰石表面上。复合材料的分散性和表面性能得到提高，并且Pb(Ⅱ)离子的吸附实验显示磁性羟基磷灰石有很好的吸附效果，吸附后生成了长棒状铅羟基磷灰石。另外，磁种的回收性能很好，回收率都在97％以上。　　 其二，纳米羟基磷灰石均匀包覆在400nm球形Fe3O4表面上，复合材料呈现出太阳花结构，研究了磁种对于Pb(Ⅱ)、Sb(Ⅲ)离子的吸附，还研究了两种稀土离子Y(Ⅲ)和Eu(Ⅲ)离子的吸附，效果很好。Fe3O4对于Sb(Ⅲ)有吸附作用，磁性羟基磷灰石吸附后有微米棒Sb2O3生成，其表面上包覆了球形Fe3O4;Y(Ⅲ)吸附后形成纳米针状复合微晶，还可能形成了YPO4;经过Eu(Ⅲ)与Ca(Ⅱ)交换，吸附后粒子的主要形貌为短棒状、等轴状和针状。　　 (4)采用研制的磁种材料对于油田采出水和洗煤废水进行实际处理，实验表明，聚丙烯酰胺功能化磁种对于悬浮油有很好的处理效果，同时聚合氯化铝功能化磁种对于泥沙等悬浮物处理效果显著。