以碳纳米管这种具有不同于普通材料特性的物质作为催化剂载体,负载二氧化锰来制备能高效去除水溶液中Pb（Ⅱ）离子的新型复合材料为研究目的,探讨这种新型复合材料对Pb（Ⅱ）离子的吸附机理。采用把醋酸锰加入到碳纳米管的悬浮液中,然后加入高锰酸钾溶液的氧化还原反应法制备碳纳米管负载二氧化锰的新型吸附材料,用来吸附去除水溶液中的Pb（Ⅱ）。X射线衍射仪（XRD）显示负载在碳纳米管上的二氧化锰为无定形态。BET分析表明负载后的碳纳米管的管径变小,比表面积明显增大。负载量为30%的二氧化锰显示出最大的吸附能力。溶液的pH值对MnO₂/CNTs对Pb（Ⅱ）的吸附能力和去除效率有显著影响,对Pb（Ⅱ）的去除能力随着pH值的降低而降低。从Langmuir吸附等温线得出,MnO₂/CNTs对Pb（Ⅱ）的最大吸附能力Q₀=78.74mg/g。和单纯的CNTs相比,MnO₂/CNTs对于Pb（Ⅱ）显示出更好的吸附性能,最大吸附能力增加了300%。尽管MnO₂/CNTs对Pb（Ⅱ）的吸附在接触后的15分钟内快速发生,但至少仍然要在两个小时后达到吸附平衡。动力学吸附可以由准二级速率方程很好地描述。在283K、303K和323K等不同的温度下进行的热力学研究表明吸附反应是一吸热过程,并确定了热力学参数。MnO₂/CNTs这种新型复合材料,对溶液中的重金属阳离子有着强于一般吸附材料的去除能力。本研究将对处理痕量浓度的有害离子溶液提供一个高效、经济和易于操作的处理方法。