由于重金属离子的污染对人类健康生活造成负面影响,因此水体重金属污染问题受到了广泛的关注。为了改善传统的重金属离子沉淀剂的低水溶性、沉淀分离速率慢等缺陷,本文开发了一种具有优异的去除效率和快速的固液分离性能的低污染重金属离子去除剂。论文首先对磁性纳米材料和阴离子聚丙烯酰胺的发展现状进行了研究,确定了运用水溶液聚合阴离子聚丙烯酰胺的方法,进而研究了制备阴离子聚丙烯酰胺中各合成条件,确定最佳制备条件。结果表明反应的最佳条件是单体浓度为40%,引发剂用量为0.6%,AM/MA质量比为10:1,反应时间为30 min,得到的最高的特性粘度为0.401 mL·g^-1,相对分子量为1.905×10⁶ g·mol^-1。通过正交实验得到制备磁性阴离子聚丙烯酰胺的最佳条件,并对最终产物进行了表征,从而分析验证了磁性阴离子聚丙烯酰胺的性质和结构。研究结果显示明胶用量为7.6%,Fe₃O₄用量为15.2%,柠檬酸用量为3.8%时,制备的重金属离子去除剂处理效果好。通过对最终产物的表征说明重金属离子去除剂是一种核-壳结构的磁性纳米复合物,具有良好的磁性能。进一步研究重金属离子去除剂应用于处理水中重金属离子的效果,通过对Cr³⁺去除率的单因素实验,确定了pH为9,沉降时间为10 min,重金属离子去除剂投加量为5 mL为重金属离子实验最佳条件参数,此时Cr³⁺去除率最高为95.5%。通过改变模拟废水初始浓度显示,随着初始浓度的变大,磁性阴离子聚丙烯酰胺对Cr³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺的去除率是逐渐减小的,并且在此条件下去除率Cr³⁺>Zn²⁺>Cu²⁺。利用常规不带磁性的阴离子聚丙烯酰胺进行重金属去除实验,得到的去除效果与磁性阴离子聚丙烯酰胺进行比较。结果显示,用磁性阴离子聚丙烯酰胺进行处理时2min内Cr³⁺去除率就达到90.1%,比常规不带磁性的阴离子聚丙烯酰胺去除率提高了75.3%,表明磁性阴离子聚丙烯酰胺的沉降时间减少,去除率较高,具有更高的实用性。