随着环境污染日益严重，如何治理污染物成为首要问题。土壤是污染物的归宿，要想治理污染物就需要了解污染物与土壤相互作用的方式。土壤中铝硅酸盐矿物占主要部分，天然矿物成分复杂同时由于地域地理差异，研究其物理化学性质缺乏普遍的指导意义。本文从纯矿物入手，人工合成了层状纯相高岭土。同时本文先通过研究单一组分SiO₂与亚甲基蓝的作用建立吸附模型之后结合文献中已有关于Al₂O₃吸附亚甲基蓝的报道，扩展到人工合成纯的高岭土对亚甲基蓝的吸附，同时结合滴定数据利用WinSGW软件计算出高岭土的表面酸碱平衡常数从而能为天然铝硅酸盐矿物研究提供一些理论依据。本文还合成出架状铝硅酸盐方沸石，根据方沸石本身特有性质研究其与重金属Pb²⁺的吸附。研究发现拟薄水铝石和体系中无定形硅即氧化硅反应，同时发生[Al_nO_mHl]₃⁺+H₄SiO₄+H₂O→Al₂Si₂O₅（OH）₄+3H⁺这一反应使得体系pH有不断降低的趋势。同时通过控制加入碱的种类和量可以得到不同种类产物。具体情况如下：加入氨水时，pH由低到高可以得到高岭土→高岭土-蒙皂石复合物→蒙皂石；加入氢氧化钠时，pH由低到高可以得到高岭土→高岭土-蒙皂石复合物→P1型沸石；加入氢氧化钾时，pH不管调到何种状态都无法得到结晶性良好的产物。实验研究发现高岭土表面边缘羟基位得质子脱质子反应：≡SOH+H+≡SOH₂⁺lg K1=-8.86±0.035；≡SOH≡SO++H+lg K₂=1.61±0.045。基面上高岭土永久负电荷点位与体系中阳离子作用：≡X（H）+Na+≡X（Na）+H+lg K（X Na）=-4.25±0.051。实验过程中所用的高岭土是人工合成的纯相高岭土同时具有较天然矿物大的比表面，得到的酸碱平衡常数具有更强的普适性。在此基础上研究有机污染物在高岭土表面相互作用。首先研究在单组份SiO₂表面，亚甲基蓝在SiO₂表面配位作用存在两种形式：静电作用≡Si₂O-＋MB+≡Si₂OMB lg K=4.48；氢键作用≡SiOH＋MB+≡SiOHMB+lg K=2.30。一价阳离子与SiO₂表面配位平衡常数为：≡Si₂O-＋M+≡Si₂OM [lg K=3.75、2.73、2.58（M=NH₄⁺，Na+，K+）]在氨分子浓度高时，还会在表面上发生：≡SiOH＋NH₃＋MB+≡SiOHNH₃MB+lg K=6.69。亚甲基蓝在高岭土表面作用也具有多种吸附作用力通过不同pH亚甲基蓝在高岭土表面的吸附可以确定这不是唯一的吸附作用，吸附作用比较复杂，仍需进一步的研究探讨。亚甲基蓝在SiO₂和高岭土表面的吸附均属于Langmuir型吸附。研究方沸石时发现：是由起初生成的无定形铝硅酸盐，经过形成稳定的Linde B1型沸石中间相，再与溶液中的氧化硅和钠离子反应而最终结晶而成同时本文为了研究立方相方沸石的结构合成了一种大小约为120μm方沸石（NaAlSi₂O6H₂O）。同时还发现微波加热对方沸石单晶的形成具有重要影响，一方面微波加热处理前驱体后，结晶后颗粒的均一性明显增加维持在120μm左右，同时微波处理后单晶的含量明显得到提高。由于方沸石自身孔道结构具备一定离子交换性，实验研究了方沸石对Pb²⁺的吸附作用。pH值为6左右时，方沸石对Pb²⁺最大吸附量可达14.50mg g-1。