在生物赖以生存的地球上,动物和植物的健康生长需要清洁的水源。近年来,随着人们环保意识和健康意识的增强,人们对于河流、湖泊及生活用水的水质也提出了更高的要求。通过污水处理技术可以显著改善水质,在众多水处理方法中,吸附法可用于脱除水中的耗氧有机物、酚类有机物、含磷和含氮有机物、重金属离子（如铅、铬、汞、镉、铜等）、以及放射性元素等。在新型吸附剂的开发中,高的吸附性能成为关键的问题之一。过渡金属碳化物有具有特异性活性基团,可以与金属离子作用,因此可用于重金属离子和放射性核素的去除。我们在碱性条件下通过对MAX相Ti3AlC2水热处理得到了碳化钛材料,化学组成可以表示为Ti3AlxC2Ty（0≤x<1,T=OH或ONa）,元素Al的脱除程度取决于水热合成条件,如碱溶液的浓度和用量,反应温度和时间等。通过优化合成条件我们得到了不含铝的纯纤维结构,化学组成可以表示为Ti3C2Tx（T=OH或ONa）。在此基础上,我们原位加入葡萄糖、纤维素、木屑等含碳材料或乙酸锰金属盐前驱体。通过改变原料组成和合成条件如碱溶液浓度、反应温度和时间,使材料形貌、组成和结构发生可控的转变,特别是表面富含含氧基团,使吸附剂有高的吸附重金属离子性能。这些研究结果可为碱化的Ti3AlC2衍生材料去除环境水体中的二价重金属离子提供基础数据和经验参考。使用葡萄糖作为水热炭（hydrochar）前驱体,通过简便的一锅水热反应成功地制备了“水热炭包裹的Ti3AlC2衍生的纳米纤维”。同时,还研究了以纤维素或杉木木屑作为原料,探究“水热炭-纳米纤维”复合条件。通过XRD、氮气吸附/脱附、Zeta电位、SEM、TEM和FT-IR对产物进行表征,以研究它们的晶体结构、空隙结构、形态和表面物质。在去除水中Cd（Ⅱ）或Cu（Ⅱ）的吸附试验中,水热炭包裹纳米纤维的性能优于Ti3AlC2衍生的纯纳米纤维,也优于葡萄糖在同等条件下衍生的水热炭和商业活性炭。最后,本论文还探讨了吸附剂再生、吸附动力学、等温吸附和吸附机理。以乙酸锰金属盐为添加剂,以葡萄糖为生长导向剂和稳定剂,采用同样的水热合成法制备了“掺杂锰的Ti3AlC2衍生的纳米纤维和纳米片层”。使用XRD、SEM、FT-IR、氮气吸附/脱附、XPS、Zeta电位等对所得固体样品进行了表征。研究了乙酸锰添加量对材料组成和形貌的影响,得出了纳米材料的形貌变化初步的规律。在吸附实验中,以Cd（Ⅱ）水溶液为模型,系统地研究了复合材料的吸附能力、吸附动力学、等温吸附性能等。