如今,我国工业迅速发展,产生了大量含染料和重金属的废水,给人类和环境带来了严重威胁。当前在处理重金属和染料废水中,吸附法因操作简单、处理效率高等优点,受到了广泛的应用。本论文采用壳聚糖衍生物改性膨润土制得两种高效、无毒、易再生的吸附剂,并将其应用于吸附染料和重金属模拟废水。首先,利用天然可再生资源壳聚糖制备出壳聚糖季铵盐(QCS)和羧甲基壳聚糖(CCS),然后以钠基膨润土(BT)为载体进行交联改性,得到两种新型吸附剂QCS/BT和CCS/BT复合物。我们采用XRD和FTIR对吸附剂的结构进行表征。探究了吸附剂的制备条件如壳聚糖衍生物与膨润土的比例、交联剂的种类、浓度以及交联时间等以及探讨了影响染料和重金属吸附的因素如吸附剂投加量、初始料液浓度、PH值、吸附时间和温度等。此外,调查了重金属和染料的同时吸附特征以及吸附机理。主要研究结果如下:采用壳聚糖季铵盐-膨润土复合物来吸附水体中的Cr(VI)和氨基黑10B。在QCS/BT制备和吸附实验中,QCS与BT的比例定为1.2,采用浓度为2.5%戊二醛交联反应15 h,吸附剂投加量为0.03 g,吸附时间为540 min等。应用等温模型以及动力学模型对吸附平衡数据进行拟合,结果表明Cr(VI)和氨基黑10B的吸附符合Langmuir等温模型和二级动力学模型。温度为318 K时,Cr(VI)和氨基黑10B的最大吸附容量分别为63.78和925.9 mg/g。热力学模型表明吸附是自发过程,吸附机理包括,Cr(VI)与QCS/BT之间存在螯合作用和静电作用,AB10B与QCS/BT之间存在氢键作用和静电作用。Cr(VI)和氨基黑10B之间存在竞争吸附。为了进一步探究对水体中重金属和阴离子染料同时吸附的研究,我们制备出了羧甲基壳聚糖与膨润土复合材料,来吸附废水中的酸性品红和铜离子。在制备CCS/BT的过程中,选取交联剂为戊二醛,交联时间为5 h。实验数据表明吸附更符合Langmuir模型和二级动力学模型。在自然pH和常温下酸性品红和铜离子的最大单层吸附容量分别为253.17和81.43 mg/g。主要的吸附机理包括螯合、氢键作用,吸附剂CCS/BT可以用氢氧化钠有效地再生且具有重复使用的良好性能。