铅是一种有毒重金属,很难被生物降解,并且可以通过食物链的富集,在生物体内累积,因此,降低水体中铅离子的浓度对保护环境和维护人类身体健康具有重要的意义。纳米零价铁（nZVI）因其特殊优势常被应用在重金属污水修复领域,但是强磁性、强还原性和粒径较小也使得nZVI在实际应用中存在易团聚、易被氧化和不易回收等缺点。本文利用玉米秸秆、木棉生物质以及三聚氰胺海绵作为nZVI的载体源,制备出炭负载的nZVI复合材料,成功克服了nZVI易团聚、不可在空气中储存和不易回收再利用的难题。主要包括以下三个内容:采用液相还原法制备亲水性生物炭-纳米零价铁（nZVI-HPB）复合材料,考察nZVI-HPB对Pb²⁺的吸附性能及吸附影响因素,并探究Pb²⁺的去除机理。结果表明,在HPB与nZVI质量比为1:1,吸附剂添加量为10 mg,Pb²⁺溶液体积为40 m L(50 mg L^-1)时,吸附过程可以在30 min内平衡,单位质量的吸附剂对Pb²⁺的吸附量为199.9 mg g^-1。吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,表明nZVI-HPB（1:1）对Pb²⁺的吸附主要是单层吸附。用XRD和XPS等方法表征了材料表面元素种类和化合价的变化,得出Pb²⁺的去除过程为吸附、还原和沉淀反应同时进行。采用低温热解和NaBH₄还原相结合的方案合成了泡沫炭-纳米零价铁（CF-nZVI）复合材料,考察CF-nZVI对Pb²⁺的吸附性能及吸附影响因素,并探究Pb²⁺的去除机理。结果表明,在40 m L Pb²⁺溶液(50 mg L^-1),吸附剂添加量为10 mg及溶液p H为6的条件下,CF-nZVI（0.25）对Pb²⁺的吸附量为189.3 mg g^-1,吸附等温线符合Freundlich模型,故Pb²⁺的去除过程是以表面活性位点不均匀的化学吸附为主。用XRD、SEM、TEM和XPS等表征手段探究了吸附前后的材料组成和微观形貌的变化,得出在Pb²⁺的去除过程中,氧化铁的吸附作用和nZVI的还原作用发挥主要作用。利用聚偏氟乙烯、亲水性生物炭和纳米零价铁各自的优点,制备出了的生物炭-纳米零价铁复合膜（nZVI-BC复合膜）。FTIR测试结果表明,在膜表面存在丰富的活性官能团（-COOH,-OH）,且在Pb²⁺初始浓度为50 mg L^-1、BC与nZVI质量比为1:3和溶液p H为6的条件下,Pb²⁺吸附可以在3 h内平衡,单位质量的吸附剂对Pb²⁺的吸附量为118.6 mg g^-1。吸附等温线符合Langmuir模型,表明nZVI-BC膜对Pb²⁺的吸附主要是单层吸附。经过四次循环利用后,吸附剂材料仍能够对Pb²⁺保持74.7 mg g^-1的吸附量。