随着社会的发展,水污染问题越来越严重。针对污水中重金属的处理,吸附法因其操作简便、成本低廉等方面受到人们的广泛关注。纳米花材料由于其独特的理化特性,如良好的表面效应和尺寸效应等,在吸附剂材料的开发方面展现出巨大的应用前景。近年来,环境友好型天然大分子用于高效吸附材料是重要的研究方向。蚕丝蛋白分子因其来源广泛、生物相容性及生物可降解性引起了研究者的广泛兴趣。本论文以蚕丝蛋白为原料,通过有机-无机杂化分别制备了新型的纳米花颗粒吸附剂和纳米花复合吸附膜,表征了这两种吸附材料的结构组成,考察了这两种吸附材料对重金属离子的静态吸附行为和吸附性能,并对其吸附机理进行了探究。论文主要研究内容如下:（1）以天然蚕丝丝素蛋白SF为原料,通过自组装法制备蛋白质-无机杂化纳米花颗粒（SF@Cu-NFs）,并将其应用于重金属离子（Pb2+）的高效吸附。研究了蚕丝蛋白、反应时间、蚕丝蛋白浓度对SF@Cu-NFs形成的影响,并通过一系列表征手段（如 SEM、EDX、LSCM、XRD、FT-IR 和 TGA 等）对 SF@Cu-NFs进行微观形貌研究和结构分析。SEM结果表明制备的SF@Cu-NFs具有致密有序的三维结构,呈现牡丹花形貌;考察了 pH值、初始离子浓度、吸附时间、吸附温度等实验参数对SF@Cu-NFs吸附Pb2+性能的影响;通过吸附热力学和吸附动力学研究,系统分析了 SF@Cu-HNFs对Pb2+的吸附性能:Langmuir模型和准二级模型对实验数据有很好的拟合结果,表明SF@Cu-NFs对Pb2+是单层吸附,吸附量可达2500 mgg-1;SF@Cu-NFs对Pb2+的吸附是自发放热过程,高温不利于SF@Cu-NFs对Pb2+的去除。通过SF@Cu-NFs对Pb2+的吸附机理探讨,根据其有机组分和无机组分的不同,分为快速吸附和慢速吸附两个阶段。其中纳米花的花蕊（有机成分SF）被认为是快速吸附的主要吸附位点,这种吸附是由Pb2+与SF酰胺基上丰富的N,O元素之间的多重协同作用引起的;纳米花的花瓣（无机成分Cu3（PO4）2晶体）被认为是缓慢吸附的主要吸附点,这种吸附是由Pb2+与O元素之间特殊的协同作用引起的。通过FT-IR谱图、SF@Cu-NFs吸附Pb2+的粒子内部扩散模型和表面Zeta电位测定,进一步验证了两种阶段的吸附过程。（2）以天然蚕丝丝素蛋白SF为原料,采用流延法制备蛋白质-无机杂化多酸改性纳米复合膜（TA/PVA/SF@Cu-NFs膜）,并将其应用于重金属离子（Pb2+）的高效吸附。研究了聚乙烯醇浓度、单宁酸浓度对TA/PVA/SF@Cu-NFs膜形成的影响,并通过一系列表征手段（如SEM、EDX、FT-IR等）对TA/PVA/SF@Cu-NFs膜进行微观形貌研究和结构分析,SEM结果表明制备的TA/PVA/SF@Cu-NFs膜具有分散均匀且结构完整的SF@Cu-NFs花状颗粒,并且与PVA膜相比,该膜的内部结构疏松,具有较大的比表面积,可以用于物质的吸附处理;考察了pH值、初始离子浓度、吸附时间等实验参数对TA/PVA/SF@Cu-NFs膜吸附Pb2+性能的影响;通过吸附等温线和吸附动力学研究,系统分析了 TA/PVA/SF@Cu-NFs膜对Pb2+的吸附性能:Langmuir模型和准二级模型对实验数据有很好的拟合结果,表明TA/PVA/SF@Cu-NFs膜对Pb2+是单层吸附,吸附量可达55.10 mg g-1。通过TA/PVA/SF@Cu-NFs膜对Pb2+的吸附机理探讨,可以分为快速吸附和慢速吸附两个阶段。其中,Pb2+通过TA/PVA/SF@Cu-NFs膜的边界层,TA/PVA/SF@Cu-NFs膜表面的单宁酸作为金属螯合剂对Pb2+起到一个快速吸附的作用;然后Pb2+透过TA/PVA/SF@Cu-NFs膜的边界层进入到膜中,与吸附膜中的SF@Cu-NFs进一步发生吸附反应。通过Zeta电位测定、TA/PVA/SF@Cu-NFs膜吸附Pb2+的粒子内部扩散模型进一步验证了两种阶段的吸附过程。