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本文围绕纳米材料治理水体重金属污染物而展开。基于吸附法和纳米材料的优点，制备了一系列磁性纳米复合吸附剂。纳米磁性颗粒、未改性的磁性纳米壳聚糖，戊二醛改性后的磁性纳米壳聚糖分别做了SEM扫描电镜图，发现未改性的磁性纳米壳聚糖微球成型差，结块现象严重，而改性后的壳聚糖呈较规则球状，具有表面较平滑，密度大，单分散性好，粒径均匀等显著特点，这些新特点将有利于吸附剂的的稳定。通过FTIR红外谱图的分析，出现羰基的特征峰，证明戊二醛成功与壳聚糖交联，且自由氨基减少使得特征峰减弱不明显。在随后工作中考察了戊二醛交联磁性壳聚糖吸附金属Pb2+、Cd2+过程中典型的影响因素对吸附过程及吸附效果的影响。pH值在吸附Pb2+的过程中影响较大，在pH=3.87左右达到最大值。此结果与溶胀曲线所得出的等电点为pH=4左右的结果相符合。同时，pH值的变化对吸附剂去除Cd2+的效果没有明显影响。本实验中所制得的戊二醛交联改性磁性壳聚糖微球能在5min内达到吸附平衡，此结果与其他类似吸附剂相比具有明显的优势。通过分析其动力学过程得知，吸附重金属Pb2+和Cd2+的过程为吸热化学控制过程。并通过计算吸附剂的吸附等温曲线确定本实验中所制得的戊二醛交联改性磁性壳聚糖微球吸附重金属Pb2+和Cd2+的过程更加符合Freundlich模型。吸附剂的再生性能研究发现，在反复吸附解吸5次之后，吸附效率并没有明显降低。在这之后又合成了α-酮戊二酸改性的磁性壳聚糖，并通过透射电镜（TEM）、场发射扫描电镜（SEM）、X衍射红外光谱（XRD）和傅里叶红外光谱（FTIR）方式对所制得的产物进行表征。确定制得了α-酮戊二酸改性磁性壳聚糖，产物粒径为100nm~200nm，并在颗粒中存在大量的网状结构。将制得的酮戊二酸改性磁性壳聚糖进一步用于重金属Cd2+的吸附实验，并研究了吸附过程中典型的影响因素对吸附过程及吸附效果的影响。该吸附剂对镉的吸附效果极好，去除率全部高于99%，并能在1-7的pH范围内始终保持良好的稳定性。而且能在15min内达到吸附平衡。并且在25-75℃的温度范围内也能保持高效率的吸附能力。通过再生实验证明，通过α-酮戊二酸改性磁性壳聚糖能经过5次吸附解吸过程后仍达到90%以上的吸附去除率。