氟是人体维持正常生理活动不可缺少的微量元素之一，适量的氟能使骨牙坚实，而氟含量过多或过少对人体都是不利的。含氟地下水及作为饮用水源的浅层含氟水在我国，尤其是西北干旱半干旱地区分布甚广，全国饮用氟含量超标的人口多达7000万，高氟水严重威胁着人体的健康。我国历来对含氟水的改良和处理十分重视，目前对含氟水的去除研究也较多，但都不同程度存在缺陷，因而限制了其在实际中的应用。因此，探索经济、有效的深度除氟材料和工艺，对高氟饮用水处理是一项很有价值的课题。 本文在对已有除氟方法和工艺进行分析、研究的基础上，旨在合成具有多孔性、容易改性的类似于分子筛的骨架，该骨架用Fe³⁺离子交换吸附后可得到一种新型除氟材料，从F^-与Fe³⁺的配位能力考虑，提出一种基于配体交换的固液分离除氟思路。研究工作分两部分进行，首先以高岭土为原料，利用其廉价、易得、比表面积大等特点，合成了和Fe³⁺具有交换能力的高岭土型除氟剂载体，通过实验，考察了该除氟剂对含氟饮用水的除氟效果，从而确定了高岭土型除氟剂载体合成的条件。实验结果表明：高岭土型除氟剂合成过程采用600℃焙烧活化得到无定形物态；当NaOH溶液浓度为10％，NaOH溶液的体积和活化高岭土粉样（偏高岭石粉）比例为20∶1，70℃恒温水浴条件下搅拌3小时后使之充分溶解，然后于80℃晶化4小时后进行固液分离，取固体用蒸馏水洗涤至pH值为8左右即可得到该载体。 本文另一方面的工作是利用该载体具有的笼状结构，将Fe³⁺牢固的钳制在其骨架上，实现了改性，得到一种新型廉价除氟材料。研究采用实验的手段，对除氟条件、干扰条件和工艺条件等进行了详细的探讨。高岭土型除氟剂除氟的pH范围较大，在pH=4-9的范围内都适用；该吸附剂对水中氟的吸附符合Freundlich公式，吸附饱和容量约为9.82mg／g，能将水中的F^-完全降至国家饮用水标准1.0mg／L以下，获得了一种新的含氟水处理方法；本文对除氟机理进行了研究，除氟剂除氟过程可描述为：扩散-反应-扩散过程，其机理实质是配体交换反应过程；通过参数设计计算，提出了集中式含氟水除氟装置，为新的深度固液分离除氟方法提出了理论依据和实践基础。该方法除氟的突出优点是其分离效率高、处理过程不带入二次污染、出水水质好；同时该方法对氟的去除选择性较高，不受水中其它共存离子影响，是一种较好的饮用水深度处理方法。因此，该方法应用于高氟饮用水以及工业含氟废水处理有很好的前景。