水污染、水处理等问题成为二十一世纪人类发展面临的严峻挑战之一。吸附法由于操作简单,材料多样化等诸多优点是处理污染水体的一个重要技术手段。传统的吸附材料如矿物材料,沸石材料及铁基材料通常吸附容量很低,吸附平衡时间长,选择性低及回收困难等问题。因此,开发研制去除效果高、选择性好的吸附剂是国内外环境材料领域研究者共同努力的方向。新兴的核壳微纳结构材料具有非常优异的结构及组成特性（比表面积大,孔道丰富,机械稳定性高并可以进行功能化组装）。它们在水处理领域展现出诸多优势如,通过传承纳米组成单元的特性,具有非常丰富的活性位点；通过新的构筑形成多孔特性,为质量传输提供更多通道;通过核的支撑作用,核壳微纳结构材料具有高的机械稳定性；通过功能组分的组装,还能赋予材料特殊的性能,使其具有可回收的性质。本文主要致力于多种新颖核壳微纳结构材料的制备,并对其吸附水体中典型微污染物进行了系统的研究,主要内容如下：1)核壳CAN型沸石多级结构微球制备及其对水体中氟离子的去除。发展了一种高效,低成本宏量制备CAN型多级结构沸石的新方法,即以储量丰富的天然矿物坡缕石为硅源,采用一步水热法制备出核壳空心CAN型核壳微纳结构沸石微球,其生长过程为钾离子浓度诱导的由外向里的奥斯特瓦尔德熟化过程。氟离子的吸附实验结果表明,吸附约30 min达到平衡,最大吸附容量达到38.46 mg g^-1。吸附热力学符合Langmuir等温吸附模型,吸附动力学遵循准二级动力学模型。2)核壳C@ Fe₃O₄微纳结构材料制备及其对水体中铬的去除。利用碳微球为核,表面原位组装磁性四氧化三铁纳米颗粒获得壳核C@Fe₃O₄微纳结构。该结构显示出高效的六价铬还原固定作用,其容量可达93.458mgg^-1。XPS分析发现,吸附过程中大部分的六价铬转化为三价铬,表明该材料对六价铬有良好的降毒化作用,并可利用外磁场实现对吸附剂的快速分离回收。3) Rattle型结构C@Fe2O3微球的制备及其对水体中砷的去除。以核壳C@ Fe₃O₄微纳结构为模板经高温热处理制备了rattle型C@Fe2O3微纳结构微球。其饱和磁化强度达25.389 emu g^-1,显示出良好的磁学特性。吸附实验表明,对水体中的As（V）和As （Ⅲ）的吸附均遵循Langmuir模型和准二级动力学模型。其最大吸附容量分别为54.993和48.179 mg g^-1。发现了活性组分铁氧化物与As（Ⅲ）发生配位络合反应,形成内球型络合物,然后As（Ⅲ）部分氧化的新机理。论文的创新点有：1)发展了以天然纳米矿物为原料,高效低成本制备CAN型多级结构沸石的新方法,揭示了钾离子浓度诱导的由外而内的Ostwald熟化生长机制；2)制备了高效捕获水体中砷的rattle型C@Fe2O3核壳微纳结构材料,阐明了该rattle型结构与As （Ⅲ）相互作用新机制。