磷是生物生长的必需营养元素，但其在水中的过量存在造成了水体富营养化。近年来，随着水体富营养化程度的加深，水华和赤潮现象呈现多发趋势，因此，磷的去除越来越受到关注。水体中磷的去除，可降低水中磷含量、提高水质，进而有效降低水华、赤潮的发生率。吸附除磷技术具有高效、快速、操作简单等优点，近年来成为研究热点。铁氧化物作为磷吸附剂，具有吸附量高、环境友好、成本低等优点。近来，研究表明复合氧化物明显比单一氧化物具有更高的吸附量，更广的pH适用范围。因此，本研究以铁氧化物为基体，合成了两种性质不同的铁基二元金属复合氧化物吸附剂，一种是铁铜复合氧化物，一种是铁钇复合氧化物，以期获得高效、具有应用前景的磷吸附材料。

通过对吸附剂的表征、磷吸附行为、吸附机制以及再生方面的系统研究，主要取得了以下成果：

一．铁铜复合氧化物

1. 制备了一系列铁铜复合氧化物，确定了铁铜比为2:1，合成pH 7.0，陈化温度为室温 (RT) ，干燥温度为55℃的样品具有最高的吸附量。

2. 铁铜复合氧化物系纳米结构的无定型材料，具有类似于二线水铁矿结构和较大的比表面积 (282 m2·g-1) 。材料等电点 (Point of Zero Charge, PZC) 为7.9，在pH<7.9范围内可保持材料表面显正电性。

3. Langmuir等温线模型可较好的描述铁铜复合氧化物对磷的吸附，经拟合，其最大吸附量为34.9 mg·g-1 (pH 7.0时)。热力学参数表明铁铜复合氧化物与磷发生化学吸附，为自发的吸热过程。铁铜复合氧化物对磷吸附速率较快，30 min即可去除90%的磷，准二级动力学模型和内扩散模型均可对动力学数据进行较好的拟合，说明吸附过程为化学吸附。在较宽的pH范围 (3~8) 内，铁铜复合氧化物保持对磷有高吸附量；共存阴离子SiO32-和F- 随浓度增加对磷吸附的影响变大，当浓度高达0.01 mol·L-1时，对磷的吸附量分别为对照组的59%和72%，其他离子对吸附效果影响不大，均保持在90%以上的去除率，共存离子对磷吸附影响顺序为SiO32- >F- >HCO3- >SO42- >Cl-；随再生次数增加，吸附量逐渐减小，第一次再生吸附量为初始吸附量的89%，但再生五次之后，吸附量仍可保持在初始时的65%以上，说明材料再生性能较好，具有良好的实用性。

二．铁钇复合氧化物

1. 合成的铁钇复合氧化物具有纳米结构，初级粒子平均粒径为15.2 nm；有较强的磁性，比饱和磁化强度为38.7 emu·g-1，可方便、快速地实现固液分离。材料PZC为6.8，在pH<6.8范围内可保持材料表面显正电性。

2. Langmuir等温线模型可较好的描述铁钇复合氧化物对磷的吸附，其最大吸附量为60.6 mg·g-1 (pH 5.0时)。铁钇复合氧化物对磷吸附速率较快，120 min可去除80%以上的磷，准二级动力学模型可对动力学数据进行较好的描述，说明吸附过程为化学吸附。溶液pH对铁钇复合氧化物吸附磷影响较为明显，在pH 5.0时有最大吸附量，为60.6 mg·g-1，高于其他常见吸附剂。SiO32- 对磷吸附的影响随着浓度升高逐渐增大，当浓度为0.01 mol·L-1时，对磷的吸附量为初始的52%，其他常见阴离子对磷吸附影响不大，均保持在85%以上的去除率，共存阴离子对磷吸附影响的顺序为SiO32- > CO32- > SO42- > Cl-。

三．吸附机制

两种铁基二元金属复合氧化物与磷均发生了化学吸附。离子强度的变化对磷的吸附影响不大，结合傅立叶变换红外光谱的分析，复合氧化物与磷形成了内配位络合物。