氟是人和动物体内所含的一种微量元素。世界卫生组织声明：饮用水中的含氟量不能超过1.5mg·L^-1。然而世界上许多地区地下水的含氟量已经超过了世界卫生组织所规定的含氟标准，因此除去污水中所含的氟已经成为一个急需解决的问题。目前广泛应用的除氟技术主要是以离子交换、膜分离和吸附方法为基础。在这些除氟方法中，吸附法凭借其操作简单、效果好等优点，已逐渐成为一种应用较为广泛的除氟技术。为了降低成本，人们一直致力于从自然资源中寻求各种环保材料。而矿物环境材料（如磷灰石）凭借其丰富的储存量和良好的吸附性能，已经逐渐成为一种新型的吸附剂。本论文采用人工合成的、高纯度的纳米羟基磷灰石（n-HAP）和纳米碳羟基磷灰石（n-CHAP）作为吸附剂，以NaF作为吸附质。我们将研究磷灰石本身的溶解反应以及与F^-的表面络合反应。借助于MEDUSA和WinSGW等先进的计算机软件程序，同时考虑溶液酸碱反应、磷灰石溶解反应，建立合理的F^-在磷灰石表面的吸附络合模型，并据此计算相关的表面络合平衡常数。研究结果表明：我们采用溶胶-凝胶法合成了n-HAP和n-CHAP，并采用微波法合成了纳米氟磷灰石（n-FAP）。我们对合成的粉体进行了X射线衍射（XRD）、傅立叶转换红外光谱（FI-IR）和比表面测定（BET）等表征。元素分析表征结果表明合成的n-HAP和n-FAP均为缺钙型磷灰石。通过MEDUSA软件模拟得到的n-HAP的溶度积常数为10-42.06，n-FAP的溶度积常数为10-58.21。实验结果表明在pH<5.6时，F^-在n-HAP和n-CHAP表面上的吸附主要是通过带负电的F^-与带正电的磷灰石之间的静电吸引作用，在碱性范围内则主要是靠磷灰石中的OH-和F^-之间的离子交换反应；通过对F^-的初始浓度的影响的考察，可知F^-在n-HAP和n-CHAP表面的吸附属于Langmuir型吸附；通过考察反应时间的影响，可知F^-在n-HAP和n-CHAP表面的吸附符合拟二级动力学方程，吸附时间在180min中即可达到平衡。通过阴离子介质的考察，可知在磷灰石和NaF的反应体系中，N03-、SO42-和Cl-的存在对磷灰石去除氟的影响并不显著，而PO₄^3-、CO₃^2-的存在对磷灰石去除氟的影响较为明显；通过F^-在n-HAP和n-CHAP表面的脱附实验，可进一步证实F^-在磷灰石上的吸附属于化学吸附；通过对其机理的深入探讨可知，F^-在n-HAP和n-CHAP表面发生了化学吸附，借助于WinSGW程序模拟得到的F^-在纳米磷灰石表面的2个络合常数分别如下：≡XOH+F^-+H+≡XF+H₂O，logK=9.42±0.2≡XOH+F^-≡XOHF^-， logK=2.83±0.2