随着工业生产的迅猛发展和人类活动范围的不断扩展,水污染问题成为21世纪的焦点问题,重金属污染毒性大而且分布广泛,几乎遍布了世界各个角落。一旦进入人体,无法被人体消化系统排出体外,残留于人体内的重金属会损伤人体。因此,如何高效地除去水体中重金属离子是水污染领域重点研究方向。为了解决这个问题,本课题致力于合成具有吸附容量高、制备方法简单、成本低廉的吸附剂,并对吸附剂材料的物理和化学性质、吸附性能、吸附机理等进行了详细地研究。硕士阶段开展的研究工作具体如下:研究工作一:设计并合成出一种对铅离子有高吸附容量的吸附剂。本文通过化学接枝法将卡那霉素修饰到海藻酸钠上,再经真空冷冻干燥48 h,制备出一种新型的海藻酸钠-卡那霉素复合气凝胶吸附剂（Alg-KM）。Alg-KM对Pb（II）有较高的吸附率,可以去除溶液中95.77%的Pb（II）,最大吸附容量为403.0 mg/g,该数值与当前大多数已报道的铅离子吸附剂数值相持平。此外,通过简单的酸洗步骤即可实现Alg-KM吸附剂的再生。Alg-KM吸附剂具有成本低、制备方法简单、吸附速率快、吸附容量高、可多次循环使用等优点。这些优点表明Alg-KM在处理含Pb（II）废水领域中有着广阔的应用前景。研究工作二:为了缩短合成步骤及工艺,便于吸附剂的规模化生产,本文采用一步合成法将废弃的鸡蛋壳结合到海藻酸盐上,制备出海藻酸钠-鸡蛋壳水凝胶（Alg-ES）。实验结果表明,Alg-ES对Cr（III）和Ba（II）有高吸附率,可以去除水体中92.99%的Ba（II）和93.99%的Cr（III）,Alg-ES对Cr（III）的最大吸附容量为20.41 mg/g,Ba（II）最大吸附容量为92.49 mg/g。该工作为厨余垃圾的处理提供了新的途径。研究工作三:在研究工作二的基础上,为了进一步提高水凝胶的强度,本文将蛭石与海藻酸盐复合制备出一种新型的海藻酸钙-蛭石水凝胶（Alg-Vrm）。实验结果表明,Alg-Vrm水凝胶对Pb（II）、Cr（III）、Ba（II）等多种重金属离子有高吸附率（在0.1 m M浓度下吸附率均超过95%）。同时Alg-Vrm对外在环境不敏感,可广泛应用于不同温度和p H值的污水处理,Alg-Vrm对Pb（II）最大吸附量值为78.40 mg/g。该工作所使用的原材料天然绿色,吸附剂可循环使用和制备方法简单,这些特点预示着Alg-Vrm吸附剂在处理重金属离子废水领域有着广阔的应用前景。