膨胀石墨是一种多孔材料,常被用作吸附剂,在金属离子废水处理方面已受到关注,但是单一的膨胀石墨作为吸附剂的效果并不是很理想。所以本文主要通过Al（NO₃）₃、壳聚糖对膨胀石墨进行改性的工艺过程研究,并将制备的新型吸附剂对Cr⁶⁺、Cu²⁺、Cd²⁺重金属离子进行吸附性能研究。主要研究内容如下:（1）采用Al（NO₃）₃溶液浸渍膨胀石墨,考察了Al（NO₃）₃浸渍溶液的浓度、水浴温度、活化温度对所制备的γ-Al₂O₃/膨胀石墨吸附剂性能的影响,研究得到最佳工艺条件:浸渍液浓度为0.025g/mL、水浴温度为60℃、活化温度为145℃。通过SEM、XRD、FTIR、TG-DTG等技术进行了分析表征,结果显示经改性制备的γ-Al₂O₃/膨胀石墨吸附剂结构疏松,缝隙丰富,分散性大,结晶度小,比表面积大,整体性能比较稳定。（2）以γ-Al₂O₃/膨胀石墨作为吸附剂,研究了溶液pH值、搅拌时间、溶液浓度、吸附剂的用量以及在不同温度下对Cr⁶⁺、Cu²⁺、Cd²⁺吸附率的影响,并设计正交试验,研究结果可知最优的实验条件分别是:pH(Cr⁶⁺)=6、t(Cr⁶⁺)=60 min、C(Cr⁶⁺)=50 ug/mL;p H(Cu²⁺)=4、t(Cu²⁺)=60 min、C(Cu²⁺)=50 ug/mL;pH(Cd²⁺)=7、t(Cd²⁺)=100 min、C(Cd²⁺)=30ug/mL,且对Cr⁶⁺吸附选择性较强。整个吸附过程符合准二级动力学方程模型和Langmuir等温线模型并遵循单分子层吸附。（3）采用壳聚糖溶液浸渍膨胀石墨,考察了壳聚糖与膨胀石墨的质量比、搅拌时间对所制备的壳聚糖/膨胀石墨复合吸附剂性能的影响,得到最佳工艺条件:壳聚糖与膨胀石墨的质量比0.5,搅拌3 h。通过SEM、XRD、FT-IR、TG-DTG等技术对壳聚糖/膨胀石墨表征,结果表明壳聚糖/膨胀石墨含有-COOH、-OH、-NH2等官能团,壳聚糖成块状黏附在膨胀石墨表面,膨胀石墨的表面缝隙结构有益于壳聚糖的黏附,使得改性后制备的壳聚糖/膨胀石墨吸附剂分散性大,聚集度小,且在高温条件下,受热稳定,失重较少。（4）以壳聚糖/膨胀石墨作为吸附剂,研究了溶液pH值、搅拌时间、溶液浓度、吸附剂用量、温度一系列单因素的改变对溶液中Cr⁶⁺、Cu²⁺、Cd²⁺吸附率的影响,并设计正交试验,得出了最佳的实验条件分别是:pH(Cr⁶⁺)=3、t(Cr⁶⁺)=60 min、C(Cr⁶⁺)=200 ug/mL;pH(Cu²⁺)=4、t(Cu²⁺)=30 min、C(Cu²⁺)=200 ug/mL;pH(Cd²⁺)=7、t(Cd²⁺)=80 min、C(Cd²⁺)=150ug/mL,且对Cu²⁺吸附选择性较强。整个吸附过程符合准二级动力学方程模型和Langmuir等温线模型并遵循单分子层吸附。