近年来，人类面临着越来越严峻的环境污染问题，如水污染，严重影响人类身体健康和社会发展。当前，高效去除水中有害污染物已引起广泛的关注且成为研究热点。以纤维素为原料制备水处理材料，不仅可以开发出高效、低成本的水处理吸附剂，而且还可以实现农业废弃物的有效利用。本论文以棉纤维为原料，针对水中不同的有害污染物，通过化学改性或杂化复合的方法制备了一系列的纤维素基吸附材料，采用多种技术手段对吸附材料进行表征，并研究了其对污染物的吸附性能。主要研究内容和结果如下:　　 1.酸解法得到的纳米纤维素晶体(CNCs)与丁二酸酐发生酯化反应成功制备了丁二酸酐改性纳米纤维素(SCNCs)及其钠盐(NaSCNCs)，研究了其对Pb2+和Cd2+的吸附性能。结果表明该材料对Pb2+和Cd2+的吸附速率很快，且吸附量较高;对Pb2+具有很好的选择性吸附，抗干扰能力强;使用合适的脱附溶液可以很容易使吸附材料再生;SCNCs和NaSCNCs的吸附机理分别为络合和离子交换。　　 2.以棉纤维为基体，通过Ce4+引发的自由基聚合制备了纤维素接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物（cellulose-g-GMA），进一步通过环氧基团的开环与四乙烯五胺(TEPA)发生氨基化反应，制备了多氨基功能化的纤维素吸附剂（cellulose-g-GMA-b-TEPA），得到的吸附剂可用于水中砷的去除。结果表明:该吸附剂对砷的吸附速率很快，吸附过程符合Langmuir等温吸附模型，是单层吸附过程;该吸附剂受共存离子的影响较小，且具有良好的再生性能。　　 3.利用NaOH/尿素/硫脲水溶液溶解棉纤维后得到的透明纤维素溶液，将CaCl2和Na3PO4·12H2O水溶液逐滴加入到纤维素溶液中，制备了纤维素@羟基磷灰石纳米复合材料，纤维素的引入避免了纳米羟基磷灰石的团聚。该材料可用于水中氟离子的去除，结合纤维素后的羟基磷灰石吸附氟离子的能力增强，共存离子对该纳米复合材料吸附氟的过程基本没有影响。　　 4.采用与上章相似的方法，制备了磁性cellulose@Fe2O3纳米复合材料，研究了其对砷的吸附性能。结果表明，Fe2O3粒子均匀分散在纤维素基体上，该材料可顺利实现磁性分离，对砷具有较高的吸附能力，共存离子对吸附过程影响很小。　　 5.采用与上章相反的滴加次序，将纤维素溶液逐滴加入到FeCl2和CoCl2的水溶液中，成功制备了磁性多孔纤维素球，研究了其对砷和铅的吸附性能。结果表明，纤维素球内部的氧化铁/钴粒子分散均匀，尺寸约为250 nm;表面的氧化铁/钴粒子则出现部分团聚现象，尺寸约为25 nm;该材料具有敏感的磁性行为，可同时去除水中的砷和铅离子。