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砷污染是一个全球性的环境问题，直接影响到饮用水安全，吸附法是去除水中砷的最有效和最常见的一种方法，吸附法除砷的关键是开发高效吸附剂，而高效吸附材料的开发也依赖于对吸附机制的深刻理解。本文较为全面地概述了砷污染治理方法和二氧化钛对砷吸附的研究近况，制备了钛—铁、钛—锰和钛铁/蒙脱土的二氧化钛复合材料，研究了这些复合吸附剂对砷的吸附特性，阐明了砷在二氧化钛复合材料的光促吸附机制。采用水热法合成了锐钛矿型的二氧化钛、两种钛基双金属氧化物、一系列不同铁含量的双金属改性蒙脱土复合物，并通过XRF、XRD、BET、SEM、TEM等分析手段对其微观形貌和结构进行表征。开展了吸附动力学和吸附等温线的实验，考察了pH值、干扰离子、紫外光、羟基等因素对砷在二氧化钛和二氧化钛复合材料上的吸附特性的影响。通过Zeta电位、FTIR、XPS、Raman等微观表征手段对吸附机理进行了研究，构建砷在二氧化钛和二氧化钛复合材料表面的吸附模型。通过XRD、XRF、N2吸附脱附等温线等表征手段确定了材料的最佳制备方法，SEM、TEM、EPR等分析手段表明材料具有较好的微观结构和较大的表面积，有利于砷的吸附。吸附特性实验表明：紫外下As(III)的吸附容量和吸附速率都大大增加了；当pH=2~4，As(V)的吸附容量达到最大值，当pH>4时，吸附容量随pH增大而减少，紫外下As(III)的吸附与As(V)类似，黑暗下As(III)在二氧化钛上的吸附随pH增大而减少；在众多共存阴离子中，因为SiO32-和PO43-与砷酸根具有类似的离子常数和结构，对砷产生了竞争吸附。表面羟基实验表明羟基自由基在As(III)的氧化过程起主要作用。Zeta电位、FTIR和XPS等微观表征证明了As(III)和As(V)分别以单齿和双齿的形式吸附到二氧化钛及其复合材料表面。总的来说，制备的二氧化钛复合吸附剂能将水溶液中砷的含量降到10μg/L以下，满足饮用水的限定值。黑暗条件下，二氧化钛及其复合材料作为单一的吸附剂，紫外光存在的情况下，二氧化钛及其复合材料既是吸附剂也是光催化剂。