随着经济的迅猛发展,工业上产生大量的含有重金属离子的工业废水。重金属离子具有毒害性且难以降解的特性,能在环境中长期存留并且通过食物链的方式富集到生物体内,危害环境和人类的健康。对工业废水中重金属离子去除成了当今的研究热点。在所有去除重金属离子的方法中,纳米材料能够高效且快速吸附去除工业废水中的重金属离子。本文研究的纳米晶体材料以α-Al₂O₃载体,ZnS纳米晶体材料为主要活性组分,采用扫描电镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）等手段对合成的纳米晶体吸附剂进行形貌结构表征。吸附实验结果表明,ZnS纳米晶体吸附剂在吸附反应进行5分钟左右,Hg²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺去除效率分别可以达到99.9%,99%,93.9%,65%。此外,通过XPS、XRD等表征手段分析和探讨了吸附反应去除机理。结果表明ZnS纳米晶体吸附重金属离子反应过程属于离子交换过程。本研究对溶液的pH、ZnS纳米晶体吸附剂的尺寸以及纳米颗粒的层厚等影响因素进行了研究。实验结果表明,纳米晶体吸附剂层厚及颗粒尺寸对ZnS纳米晶体吸附剂吸附性能有较大影响。当层厚为35-40nm、纳米颗粒尺寸为4-5 nm时,吸附材料具有最好的吸附效果。随后,我们将合成好的纳米材料进行热处理,发现热处理后的ZnS纳米晶体吸附剂能提高对Cu²⁺吸附去除效率。原来的最终铜离子浓度为238.5mg/L降低到170.0 mg/L,247.8 mg/L降低到165.7 mg/L。根据吸附实验,ZnS纳米晶体吸附剂能快速有效的去除Hg²⁺、Cu²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺。重金属离子间的竞争吸附也进行了进一步探究,在吸附反应过程中,重金属所形成硫化物的Ksp具有重要的作用。形成硫化物的Ksp越小则越容易被吸附去除。这样的吸附特性也应用于多种重金属的分离吸附。