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近年来,纳米材料依靠自身优异的物化性能,在环境吸附领域扮演着愈来愈重要的角色。然而原始纳米材料仍存在以下问题:吸附能力有限和水中分散性差等。基于上述问题,本论文提出了一种反应温和的多组分反应功能化路线以制备新型的高效吸附材料。本研究工作以镁铝层状双金属氢氧化物（LDH）和多壁碳纳米管（MCNTs）为基体材料,选取了Kabachnik-Fields三组分反应与MALI三组分反应为表面功能化方法,将亚磷酸二乙酯、壳聚糖和对苯乙烯磺酸钠高分子作为修饰物嫁接到原始材料表面,分别制备得到LDH-PDA-DEP、CNTs-CHO-CS、CNTs-CHO-PSPSH三种复合吸附材料。采用EDS,TEM,XPS,FT-IR以及TGA等方法对功能化前后样品的微观形貌、表面官能团与化学元素含量等变化进行了表征;同时,以Cu2+、亚甲基蓝MB为污染物对象,研究了功能化后的复合材料在不同影响因素条件（吸附时间、溶液pH、初始污染物浓度和溶液温度）下的吸附性能,进一步研究了吸附过程中的吸附等温线、吸附动力学与热力学模型,解释了可能涉及的吸附机理。主要结论如下:（1）通过多巴胺在LDH表面氧化自聚生成的氨基官能团与苯二甲醛、亚磷酸二乙酯、硫脲之间的Kabachnik-Fields三组分反应成功制备出磷酸功能化的LDH-PDA-DEP复合材料。吸附结果表明改性后的LDH对水中铜离子的吸附容量显著提升。随着pH从2增大至11,LDH-PDA-DEP复合材料对Cu2+的吸附量逐渐增大。拟合结果表明LDH-PDA-DEP对Cu2+的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir等温模型,所得最大单层吸附容量为105.44 mg/g。热力学研究表明水中Cu2+到LDH-PDA-DEP纳米薄片的吸附是一个放热、自发的过程。（2）通过碳纳米管、糠醛、亚磷酸二乙酯和氨基化的对苯乙烯磺酸钠参与的Kabachnik-Fields反应成功制备出对苯乙烯磺酸钠高分子/碳纳米管复合材料。吸附结果表明,CNTs-CHO-PSPSH复合材料在20 min内即可达到对MB的吸附饱和,平衡时刻吸附量为178.67 mg/g,与原始CNTs相比（37.73 mg/g）,吸附量提升了4.7倍。随着pH的增加,CNTs-CHO-PSPSH复合材料对MB的吸附量也逐渐增加。其吸附等温模型遵循Langmuir方程,且在298 K时,CNTs-CHO-PSPSH对MB的吸附最高值为346.88 mg/g。通过热力学分析,CNTs-CHO-PSPSH复合材料对MB的吸附属于自发放热过程。可能的吸附机理为π-π堆积和静电作用力。（3）利用巯基乙酸作为“链接器”,通过一个条件温和的MALI三组分反应成功制备出壳聚糖修饰的碳纳米管。吸附实验表明,CNTs-CHO-CS复合材料对水体中Cu2+的吸附过程符合准二级动力学模型;Langmuir等温线方程能很好地拟合吸附数据,说明此过程为单分子层吸附,最大吸附容量计算为115.84 mg/g。吸附热力学研究发现CNTs-CHO-CS复合材料吸附水体中Cu2+是自发且吸热的过程,升高水温促进吸附的正向进行。此外,溶液pH的变化能强烈地影响CNTs-CHO-CS对Cu2+的吸附,当pH=8时吸附量达到最大。