随着社会经济的高速发展和生活水平的提高,重金属污染问题日益严重。重金属进入到人体后,会亲和体内的各组织器官,对人体健康产生危害。因此,设计新型安全且有效的重金属去除剂具有重要意义。本课题基于重金属离子螯合原理和生物相容性技术,设计制备了具有良好生物相容性、重金属离子去除性能的磁性纳米材料,并对其生物医学性能和应用进行理论研究。主要开展的工作如下:1.重金属铬在废水中主要的存在形式为铬酸根（CrO42-）,使其在去除过程中存在螯合强度低等难点。因此,本文提出并设计了一种新型Cr（Ⅵ）去除剂和全新还原-吸附-分离机制,以实现对Cr（Ⅵ）的去除。利用静电自组装技术,以十六烷基溴化铵（CTAB）为模板剂在磁性四氧化三铁纳米粒子外包裹了一层介孔二氧化硅（MS）,随后在介孔孔道表面逐步修饰上富氨基化的超支化聚酰胺（HPN）和具有还原性的抗坏血酸（ASC）,制备了一种超支化聚酰胺/抗坏血酸修饰的磁性纳米材料（Fe/MS/HPN/ASCNPs）。通过透射电镜、红外光谱、X-射线晶体衍射分析、Zeta电位分析、热重分析、BET介孔结构分析和磁性分析表征了其形貌、结构特征和组成;将其用于水中微量铬的去除,实验数据显示,合成的Fe/MS/HPN/ASCNPs对水中浓度为2 ppm Cr（Ⅵ）的还原率可达高99%,总铬去除率可达80%;使用XPS对去除机理进行了探究,表明去除过程首先是材料上的抗坏血酸将Cr（Ⅵ）还原成Cr（Ⅲ）,然后利用超支化聚酰胺上氨基的螯合作用去除Cr（Ⅲ）。其中,修饰到介孔上的超支化聚酰胺不仅对材料合成中后一步抗坏血酸的负载起到了促进作用,而且可以螯合还原后的Cr（Ⅲ）。2.由于抗坏血酸具有较强的还原性,在进入复杂的血液环境时可能会与血液中的一些物质发生反应而失活。因此,本文将上述材料应用于血液环境时,利用仿生理念,将红细胞膜包裹在功能化纳米粒子表面,合成了红细胞膜包裹的功能化纳米材料（Fe/MS/HPN/ASC@RBC NPs）。实验结果表明,合成的Fe/MS/HPN/ASC@RBC NPs具有良好的血液相容性和低细胞毒性,在血液环境中不会对机体产生影响。在全血环境中,去除剂浓度为5mg/mL,初始Cr（Ⅵ）浓度为2ppm时,血液中Cr（Ⅵ）去除率为58%,且在去除过程中不会对体内正常金属离子产生影响。红细胞膜的存在赋予了材料多重用途,既可以用来去除血液中重金属铬,又可以用来治疗血液蜂毒素中毒。通过实验研究显示,Fe/MS/HPN/ASC@RBC NPs可在短时间内快速吸附血液中蜂毒素,降低了其对血液中红细胞的破坏作用。3.同时,本论文还研究了血汞的去除。利用表面改性技术,在四氧化三铁表面修饰一层富氨基化的超支化聚酰胺纳米材料（Fe/HPN-NH2NPs）。其中将四乙烯五胺通过丙烯酸甲酯交联到超支化聚酰胺上,有效地提高了材料上氨基活性官能团的数量。通过表征实验表征了材料的形貌、结构特征和组成;通过吸附实验结果显示,Fe/HPN-NH2 NPs对水中低浓度无机汞和甲基汞具有较高的吸附率,且相比于单纯的超支化聚酰胺修饰的磁性材料（Fe/HPNNPs）的吸附率高10%;体外凝血时间、溶血率与红细胞形态、细胞毒性等实验表明合成的材料具有良好的生物相容性。在全血环境中,吸附剂浓度为10mg/mL,汞的初始浓度为1 ppm时,对血汞的吸附率为65%,具有较好的吸附效果,同时未对血液中其他正常的金属离子产生明显的影响。