随着全球工业化的快速发展,在工业活动中产生了大量的工业废水。染料和重金属污染常常是不可生物降解的,并且常常会在生物体体内积累,最终随着食物链进入人体,对人类的健康造成了巨大的威胁。因此如何寻找一种绿色经济的处理方法来去除水体中的污染物,已经成为当前环境问题研究的重点。本论文以开发对污染物具有高吸附性能的吸附剂为主要目标,以高分子吸附剂为基体,分别向其中加入天然高分子壳聚糖（CTS）和海藻酸钠（SA）制备出三维网状复合吸附剂,同时复合天然黏土矿物累托石（REC）以提高对污染物的去除率,以此为基础制备了一系列三维网状复合吸附剂。通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X-射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）等手段表征了所制备三维网状复合吸附剂的结构,同时评价了复合吸附剂对不同污染物的吸附性能,探究了复合吸附剂的最佳合成条件。主要研究内容和结果如下:（1）在水介质中,以天然生物高聚物海藻酸钠（SA）为主链,丙烯酸钠（Na A）为单体,聚乙烯醇（PVA）为半互穿网络组分,通过简易接枝聚合反应,制备了一种对Pb（II）具有优良吸附性能和去除效率的多孔半互穿网络（Semi-IPN）水凝胶吸附剂。吸附剂的最大吸附容量为784.97 mg/g,最佳去除率为98.39%（吸附剂用量为2 g/L）。加入2 wt%的PVA后,水凝胶的储能模量增加了19.4%。（2）以CTS、丙烯腈（AN）、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）、过硫酸铵（APS）、REC为原料制备了一种对刚果红（CR）具有极高选择性的三维网状复合吸附剂（ACTS-gPAN/REC）。当REC含量为2.5%时对CR的吸附容量最大,最大吸附容量为241.65 mg/g。对其他染料进行吸附研究发现,三维网状复合吸附剂对CR具有极强的吸附选择性,能在二元混合体系中将CR与其他染料分离出来。DFT计算结果表明,三维网状复合吸附剂与CR的结合能最高。（3）通过丙烯酸（AAc）与2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）共聚,并在其中掺杂REC,制备了对MB具有极高吸附容量以及去除率的水凝胶吸附剂PAA-co-PAMPS/REC。结构表征表明,AAc与AMPS成功共聚,REC被成功复合到水凝胶吸附剂中。最佳水凝胶吸附剂MB的最大吸附容量为1630.51 mg/g。REC的加入使得吸附剂对MB的去除率大大增加,达到了99%以上。同时考察了水凝胶吸附剂在实际水体（长江、黄河、海水）中的吸附,结果表明吸附剂在实际水体中也能拥有良好的吸附性能。