随着工业污染、城市污染的日益加剧,重金属污染已经成为全球性问题,重金属对人体和各种生物都具有明显的伤害作用,人体内重金属过量会导致各种疾病的发生。因此,对重金属的去除,已经成为国内外研究的重要课题,处理废水中的重金属污染已经成为各国环境保护工作的重点。本文针对水环境中的重金属污染进行了研究,制备了系列新型环保材料来除去废水中的重金属,研究内容主要包括两个部分:第一部分用羧甲基壳聚糖（carboxymethyl chitosan-CMC）修饰四氧化三铁磁性纳米粒子(（magnetic nano particles-MNP）,得到羧甲基壳聚糖修饰改性的四氧化三铁磁性纳米粒子（即羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子,以下简称CMC-MNP）。并且利用傅立叶红外（FT-IR）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、差热-热重（DTA-TG）等方式对CMC-MNP进行了表征。结果表明CMC较好的包覆在MNP的表面, CMC-MNP的粒径为15nm左右,分散性良好。然后探索了CMC-MNP的吸附性能,用制得的CMC-MNP来吸附处理Co²⁺溶液,并探索搅拌时间、溶液pH值、温度、及CMC-MNP的用量等条件对吸附的影响,分析得到其吸附的最佳条件,结果表明在50mL 10mg/L的Co²⁺溶液中,在温度为315K、pH为6、搅拌时间为60 min时,对Co²⁺的处理效果最好,当CMC-MNP的用量为84mg时,去除率可达91%。第二部分在Fe3O4（magnetite）纳米粒子的表面包覆一层SiO2（silica）,再以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）表面活性剂作为结构导向剂,包覆一层介孔SiO2,形成一种核壳式介孔磁性二氧化硅材料（Fe₃O₄@mSiO₂@nSiO₂,简称为MS）,然后在其表面引进巯基（mercapto）从而成为一种新型巯基改性的磁性二氧化硅载体（即巯基改性的Fe₃O₄@mSiO₂@nSiO₂磁性介孔微球,简称为MMS）。通过傅立叶红外（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X光电子能谱（XPS）,振动样品磁力计（VSM）, N₂吸附脱附等温线（BET）等对其进行表征,结果表明这种材料介孔的,有磁性的,它的直径为300-450nm,表面积为469 m²g^-1,孔径为3.1 nm,饱和磁化强度为28.1 emu g^-1。这种磁性介孔材料具有很好的吸附性,且不同的吸附条件吸附效果不一样,将MMS应用于溶液中对镉离子的吸附,结果发现:吸附时间越长,效果越好,反应8 h后吸附基本达平衡;溶液pH值对吸附效果有很大影响,pH越大吸附效果越佳;MMS用量越多,镉离子去除率也越大;随着溶液浓度的增加,载体的吸附容量不断增加,符合Langmuir等温吸附方程,最大吸附容量为172.4mg g^-1。吸附处理之后,微球可以通过加入外界磁场很容易的从混合物中分离出来,并且可循环使用,对环境友好,符合绿色化学的要求。