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近年来,国内关于重金属的污染事件频发,日益严重的地表水重金属污染对生产生活造成严重影响,引起了学术界和社会各界的广泛关注。由于重金属具有极端毒性和不可生物降解的特性,会对生态系统造成长期且巨大的危害。因此开发更加高效、廉价并可大规模工业应用的净水材料和相关技术是解决当前重金属污染问题的关键。本文基于纤维素微晶（CMC）,利用NKO与乙醇之间的氧化还原反应合成一种新型的纤维素微晶-NSO纳米复合物（CMC-NSO）,并通过红外光谱（FI-TR）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、热重（TGA）、比表面积（BET）和X射线光电子能谱（XPS）等技术手段对其进行表征分析。探究影响CMC-NSO对水中Pb（II）和Cd（II）去除效果的因素,和CMC-NSO的循环再生方法及其对自然废水中Pb（II）和Cd（II）的深度去除效果,最后对CMC-NSO去除Pb（II）和Cd（II）的机理进行了相关探究。通过上述探究分析,得出以下主要研究结论:（1）利用NKO与乙醇原位合成了一种新型的纤维素微晶-NSO纳米复合材料（CMC-NSO）。表征结果显示尺寸为纳米长度的NSO纳米晶须均匀地分散在纤维素表面上并呈现三维蓬松结构;CMC-NSO的结晶程度较差,表面具有大量的羟基基团并有较大的比表面积。（2）CMC-NSO对水中的Pb（II）和Cd（II）均有良好的吸附去除效能,且去除率随着p H和吸附剂的量的增加而增大;常见的Ca2+和Na+等碱金属离子对Pb（II）和Cd（II）去除效果影响较小。动力学拟合结果表明CMC-NSO对Pb（II）和Cd（II）的吸附符合准二级动力学模型,对Pb（II）和Cd（II）的最大Langmuir拟合平衡吸附量分别为290.8 mg/g和67.4 mg/g。再生实验表明经过0.5 mol/L盐酸洗脱再生的CMC-NSO对Pb（II）和Cd（II）仍然有较好去除能力;在深度去除实验中,Pb（II）、Cd（II）的剩余浓度低于0.01 mg/L,NS（II）的剩余浓度低于0.1 mg/L。（3）吸附动力学、等温吸附实验和FI-TR、EDAX、XRD和XPS等一系列表征测试表明,吸附过程属于化学吸附,吸附剂表面羟基与金属离子形成的络合物和静电吸引作用是主要的吸附机理。