随着人类物质和精神文化水平的提高,人们逐渐意识到水污染治理对于人类可持续发展的重要意义,而选择合适的材料对于实现高效、低成本的水污染治理目标尤为重要。壳聚糖（CS）因其具有原料丰富、可生物降解性、以及多种多样的功能性官能团（如氨基,羟基等官能团）等优点,被广泛用于水处理领域。中和沉淀法结合冷冻干燥可被用于制备气凝胶状态的CS。CS气凝胶具有三维网络状的骨架结构,比表面积大、反应活性位点多,有利于在其表面负载其它功能性的物质对其进行改性,从而进一步提升其水污染治理性能。基于半导体光催化理论的光催化降解技术是一种绿色环保的水处理技术,它具有装置简单、操作容易、耗能低等特点,但是一般来说,光催化剂通常是纳米尺寸的颗粒,存在着颗粒易团聚且催化剂难回收等缺点,而将其均匀负载到可回收的基底上可解决这些问题。因此,本文选择以气凝胶状态的CS为水污染处理的研究材料,以刚果红和罗丹明B为模拟污染物探究CS气凝胶对于污染物的吸附特性。另外,本文结合光催化降解技术的优势,在气凝胶状态的CS上负载了纳米尺寸的光催化剂材料,CS气凝胶作为半导体的基底材料,光催化剂作为光催化降解的功能材料,进一步改性了气凝胶CS的对于有机染料的去除效率。因此将CS气凝胶作为半导体的基体材料,使得半导体材料均匀分散,而作为凝胶材料的CS基体也更好回收。本文使用中和沉淀法制备CS水凝胶球,通过冷冻干燥技术获得CS气凝胶球,然后通过改性以及与无机材料杂化等方法制备出具有优异的吸附性能、吸附协同光催化性能及光催化性能的材料。主要内容可分为以下三个方面:1.利用中和沉淀法制备出CS水凝胶球,结合冷冻干燥技术获得具有三维网络状结构的CS气凝胶。然后,通过调控CS气凝胶球的加入量,制备ZIF-8不同负载量的CS基气凝胶,并将其应用于吸附水中的刚果红（CR）染料分子。通过探究一系列在影响吸附剂吸附过程中的因素发现在25℃下,加入0.1 g/L的CS/ZIF-8吸附剂,对p H值为7,浓度为200 mg/L的CR溶液,有着最优异的吸附性能,其吸附量最高可达1085.89 mg/g。此外,通过拟合吸附动力学模型和等温吸附模型等探究CS/ZIF-8复合材料的吸附机理。2.利用中和沉淀法制备了壳聚糖/聚乙烯醇（CS/PVA）水凝胶球,然后通过冷冻干燥获得CS/PVA气凝胶球。随后,在CS/PVA气凝胶球基体表面负载球形的Cd S纳米颗粒光催化剂,制备了CS/PVA/Cd S复合样品。探究复合样品的吸附协同光催化去除CR,结果显示在吸附协同光催化的作用下,复合样品去除CR的效率比单一的吸附性能高约60%。同时,对单一的吸附性能进行了吸附动力学模型的拟合,探究CS/PVA/Cd S气凝胶球对CR的吸附机理。研究复合样品的光催化机理发现,在光照下,CS的氨基可以吸引Cd S的光生空穴,降低光生电子空穴的复合速率,有利于CS/PVA/Cd S光催化降解CR。3.通过水热法在CS/PVA气凝胶球基体上负载α相氧化铁（α-Fe2O3）光催化剂,获得了CS/PVA/Fe2O3复合样品,并探究复合样品对罗丹明B（Rh B）的光催化降解性能。其中,α-Fe2O3光催化剂具有磁性,更有利于复合材料的回收利用。通过SEM图片发现,复合样品中基体的含量的会影响所负载的α-Fe2O3的形貌,进而影响复合材料对染料的去除性能。基体含量最佳的CS/PVA/α-Fe2O3复合材料,展现出最高的的Rh B去除率。通过一系列的测试发现,在模拟可见光照射下α-Fe2O3产生的羟基自由基是参与光降解过程的主要活性物质。