重金属对生态环境的污染一直是阻滞我国经济发展和威胁人民生命健康的难题,重金属离子在自然环境中经由土壤和水循环被动植物富集进入食品生产环节,进而造成了严重的食品安全问题。而在如今循环经济和食品科技飞速发展的时代,粮糖工厂加工废弃物产量大,利用和发展前景广阔,得到了大量关注。如何将二者之间形成上下游联系,在实现变废为宝的同时降低重金属带来的食品安全风险,亟待解决。现有的粮糖废弃物再利用方法相对简单,重金属的处理效率不高且成本昂贵。在这样的背景下,本文提出了一套利用粮糖废弃物合成低成本气凝胶用于处理重金属污染物的检测加吸附体系,不仅合成方便能耗低,且检测和吸附特异性好,抗干扰能力强,能够应用于实际重金属污染物的检测和吸附。课题包含以下三个内容:1.通过环氧氯丙烷（ECH）交联甘蔗渣基羧甲基纤维素和超支化聚乙烯亚胺（PEI）功能化的银团簇（AgNCs）制备了一种用于传感和有效吸附Cr（Ⅵ）的荧光银簇复合气凝胶（FSCA）。FSCA气凝胶在1000 mg/L Cr（Ⅵ）浓度下吸附量为589.6779 mg/g。吸附遵循伪二级动力学和Freundlich等温线模型。气凝胶在紫外灯下显示出强烈的蓝色荧光,而Cr（Ⅵ）的吸附会淬灭蓝色荧光,因此我们使用智能手机APP提取蓝色荧光值,以精确测 10-400 mg/L范围内的 Cr（Ⅵ）,线性方程为（B0-B）/B0=0.00202CCr+0.00296,R2为0.998。FSCA-3在接种霉菌后能对霉菌生长有很好的抑制效果。2.通过环氧氯丙烷交联玉米芯基羧甲基纤维素和以牛血清白蛋白（BSA）为模板的的金团簇（AuNCs）制备了一种用于传感和有效吸附Hg（Ⅱ）的荧光金簇复合气凝胶（FGCA）。FGCA气凝胶在1000mg/LHg（Ⅱ）浓度下吸附量为482.4168 mg/g,远高于许多报道的材料。吸附遵循伪二级动力学和Freundlich等温线模型。气凝胶在紫外灯下显示出强烈的红色荧光,Hg（Ⅱ）的吸附则会淬灭红色荧光,因此我们使用智能手机应用程序提取红色荧光值,以精确测定50μg/L-1 mg/L范围内的Hg（Ⅱ）,线性方程为（R0-R）/R0=0.1684CHg+0.00238,R2 为 0.993。3.通过环氧氯丙烷交联稻壳基羧甲基纤维素和以D-葡萄糖与L-天冬酰胺为原料合成的绿色碳点（GCDs）制备了一种用于传感和有效吸附Cu（Ⅱ）的荧光绿色碳点复合气凝胶（FCCA）。FCCA气凝胶在1000 mg/L Cu（Ⅱ）浓度下吸附量为149.1152 mg/g,高于许多报道的材料。吸附遵循伪二级动力学和Freundlich吸附等温线模型。气凝胶在紫外灯下显示出较强的亮绿色荧光,而Cu（Ⅱ）的吸附则会淬灭绿色荧光,因此我们使用智能手机应用程序提取绿色荧光值,以精确测定5 μg/L-200 μg/L范围内的 Cu（Ⅱ）,其线性方程为（G0-G）/G0=0.00264CCu+0.01708,R2=0.99817。本文为粮糖废弃物高值化利用开拓了新的方向,通过变废为宝三种粮糖废弃物典型甘蔗渣、玉米芯和稻壳,开发了一套用于检测和吸附重金属的气凝胶合成体系,为未来开发更多粮糖废弃物提供了一定基础。气凝胶体系吸附能力强,检测特异性和线性度好,并应用于三种重金属废水的实际吸附,效果良好。