随着中国经济的持续发展,水污染问题和水资源的保护已经成为全国共同关注的问题之一,各种符合我国国情、经济有效的废水处理技术应运而生。本文以微晶纤维素（MCC）为载体,采用原位生成法,以高锰酸钾（KMnO₄）和硫酸锰（MnSO₄）为纳米二氧化锰前驱体,制得单层覆盖均匀的微晶纤维素基复合分层材料MCC-MnO₂。将上述制备的MCC-MnO₂与高分子材料海藻酸钠（SA）分子链组装,伴随着GDL-CaCO₃体系驱动中缓释出的Ca²⁺,海藻酸钠逐渐凝胶化,形成水凝胶。然后对该水凝胶进行冷冻干燥,形成结构均匀的气凝胶。本文对染料和重金属离子吸附,优化气凝胶制备工艺和吸附工艺,采用冷场发射扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪、万能强力试验机等对气凝胶材料进行表征,并通过吸附动力学和吸附等温线解释其吸附机理。结果如下:（1）气凝胶对染料和重金属离子均有很好的吸附效果,对亚甲基蓝和刚果红的饱和吸附量分别为266.7mg/g和210.4mg/g;对Pb²⁺和Cu²⁺的饱和吸附量分别为179.4mg/g和124.3mg/g。（2）气凝胶对染料较优的吸附工艺为:原始pH值,气凝胶吸附剂的添加量为0.2g,吸附时间为400min,亚甲基蓝和刚果红的初始浓度为400mg/L;气凝胶对重金属离子较优的吸附工艺为:原始pH值,气凝胶吸附剂的添加量为0.15g,吸附时间为400min,Pb²⁺和Cu²⁺的初始浓度为400mg/L。（3）气凝胶吸附材料对染料和重金属均符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型。