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近年来,磁性纳米材料因其优越的反应活性而备受关注,其在重金属污染治理与修复中亦具有广阔的应用前景。本文通过制备不同类型的磁性纳米复合材料,并对其结构进行表征；同时,分别以重金属元素铅(Pb)、镉(Cd)及铬(Cr)为研究对象,探讨目标污染物在体系中去除的动力学过程及外界影响因素。1、采用水热法与液相还原法制备相对稳定的NZVI@CM (NZVI@C/Fe3O4)复合材料,通过透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及热重分析(TG)等手段对磁性复合材料进行了表征,并将磁性复合材料NZVI@CM应用于去除水溶液中的重金属铅元素,结果表明：(1)所合成的Fe304颗粒为球形粒子,粒径约为150 nin左右,复合材料中Fe304表面包覆了一层碳膜,而NZVI均匀地分散在CM (C/Fe3O4)的表面；(2)与CM及NZVI相比,NZVI@CM复合材料能快速、有效地去除体系中的重金属铅元素,当pH为7、NZVI@CM复合材料的用量为60 mg时铅元素的去除效率达99.7%；(3)体系中N03"与C1-的存在不利于重金属元素的去除；(4)重金属铅元素的去除符合二级反应动力学。2、采用氧化法与液相还原法制备纳米零价铁/氧化石墨烯(NZVI/GO)磁性复合材料,通过TEM、XRD、FT-IR、TG及Raman等方法对纳米材料的结构进行表征,并将NZVI/GO磁性复合材料应用于水溶液中重金属镉元素的去除,同时对反应时间、复合材料中各组分的质量分数、复合材料投加量、pH、温度以及盐度等因素对镉元素去除效率的影响进行了探讨。实验结果表明：(1)所制备的复合材料中GO为片层结构,NZVI颗粒直径为25～50 nm左右；(2)GO本身对Cd(Ⅱ)基本没有吸附,GO与NZVI的质量比为1：3时材料具有最高的反应活性,此时体系中重金属镉元素的去除率高于98%；(3)体系中盐度的增加将使重金属镉元素的去除效率略有下降。3、采用共沉淀法与溶胶-凝胶法制备C16/Fe3O4@SiO2磁性复合材料,通过TEM、XRD、FT-IR及TG等方法对所合成材料进行结构表征,并将其应用于溶液中Cr(Ⅲ)及Cr(Ⅵ)元素的去除,考察了pH、吡咯烷二硫代甲酸胺盐(APDC)浓度、磁性复合材料投加量、共存离子、洗脱剂种类等因素对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的去除效率的影响。实验结果表明：(1)所制备的Fe304微粒呈球型,其粒径约为20 nm且分散均匀,复合材料中SiO2和C16成功修饰在Fe304颗粒表面；(2)体系中APDC的添加对重金属元素Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的去除具有明显的影响,当pH为9.0、APDC浓度为3.125 mmol·L-1时,Cr(Ⅲ)的去除率可达94.8%,而Cr(Ⅵ)在pH为2.0、APDC浓度为12.5 mmol·L-1时,去除效率可达99.7%;(3)实验条件下,该方法对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的去除具有较好的选择性,体系中Pb2+、Cd2+和Cu2+等重金属离子的存在对目标污染物的去除未产生影响；(4)HN03对吸附在材料表面的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)金属络合物的洗脱效果最佳,其回收率均可达90%以上；(5)磁性复合材料C16/Fe3O4@SiO2具有良好的稳定性和耐用性,再生后可进行循环使用。