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聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料是纳米复合材料近年来一直是科学领域研究的关注点。天然高分子壳聚糖是具有多羟基的大分子，由于分子水平上的独立空间，为纳米粒子的成长提供了良好的模板。但是，壳聚糖是一种天然有机高分子，与无机磁性颗粒的亲和性并不好。累托石等层状硅酸盐因层状空间的限域效应素有二维“纳米反应器”之称，被认为是纳米颗粒理想的稳定载体。壳聚糖基层状硅酸盐(CLS)纳米复合材料是壳聚糖或其衍生物在外力驱动下插层进入层状硅酸盐的层间而获得的结合了壳聚糖和无机硅酸盐优异性能的杂化材料。 本文以有机累托石作为载体，采用反向悬浮交联法制备内含磁性粒子的壳聚糖/有机累托石纳米复合树脂，不仅为分散均匀的磁性纳米粒子合成提供新的思路，在分子水平上构筑基于壳聚糖的新型纳米复合材料将为壳聚糖理论和应用研究开辟新方向和新途径，也为自然资源的合理化利用提供技术导向。本文主要研究内容及结论如下: (1)利用两种新型双链表面活性剂烷基-Gemini改性层状硅酸盐累托石。结果表明，经过改性的两种有机累托石((12-2-12)-REC和(18-3-18)-REC的层间距分别从2.41 nm增至3.38 nm和3.83 nm。 (2)以有机累托石为纳米颗粒载体，从而获得磁性有机累托石。不仅有利于能增大有机累托石的比表面积，同时，磁性粒子进入有机累托石的层间，可抑制其氧化或减缓氧化速度。 (3)选择C30H66N2Br2（Gemini12-2-12）作为有机改性剂修饰累托石，再通过甲醛预交联，环氧氯丙烷再交联的方法，制备12-2-12型磁性壳聚糖/有机累托石复合材料树脂，用FTIR、XRD、SEM、TEM等分析手段对其结构进行了表征。结果表明制备得到的树脂球形均匀，表面多孔，机械强度好。该磁性树脂对于阳离子染料亚甲基蓝(MB)有着优异的吸附效果，但是对阴离子染料甲基橙(MO)的吸附去除效率则不高。12型CS/Mt-OREC磁性复合树脂对MB和MO的吸附动力学符合准二级动力学模型，吸附过程涉及粒内扩散但并不是唯一的速率控制步骤。静态试验结果表明，吸附过程能够用Langmuir吸附等温模型能很好地拟合。吸附热力学分析表明，吸附MB是非自发且吸热过程，而吸附MO的过程则是相反的。此外，12型CS/Mt-OREC相对于CSM有很好的吸附再生性能。 (4)壳聚糖树脂通过交联后，可络合的氨基数目减少，从而降低了吸附容量。在对磁性树脂改性的基础上，采用相似的方法，利用C42H90N2Cl2(Gemini18-2-18)作为修饰剂，优化酸溶液处理条件，制备18-2-18型磁性壳聚糖/有机累托石复合材料树脂。由于席夫碱在酸性条件下不稳定(RN=CH2←→RNH-CH2OH)，因此可以用酸除去，增大树脂的自由氨基含量。通过实验得出以0.2 M盐酸浓度处理树脂为宜。同时，(2∶1) CS/OREC-Fe3O4拥有更大的层间距，对比其他吸附材料，有着最佳的吸附性能。 (5)壳聚糖及其改性产物作为吸附剂能够有效的去除废水中的低浓度或微量重金属离子。研究将制备得到的18型CS/OREC-Fe3O4复合树脂通过表征，并考察了它对低浓度(3 mg/L)重金属离子(Cu、Cd)的吸附特性。该磁性树脂对于对低浓度的Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)有良好的吸附性能。吸附等温线实验表明了树脂吸附Cu(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)符合Langmuir模型，最大吸附容量分别为61.01 mg/g和28.74 mg/g，树脂对于这两种金属的吸附是有选择性的，对两种重金属的吸附顺序是:Cu(Ⅱ)＞Cd(Ⅱ)。热力学实验中，低Ea值说明反应所需能量不高。此外，△G＜0说明树脂对Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附是自发进行的。XPS分析吸附机理可以得到Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)通过物理吸附和化学吸附与树脂-NH2发生相互作用。解吸再生实验结果表明用Na2EDTA解吸后的树脂至少可以循环使用4次左右。