随着经济和工业化的快速发展,重金属污染问题日益严重。在诸多处理技术中,吸附法因具有成本低、操作简单、反应迅速且处理效果好等优点,近年来受到了广泛关注。壳聚糖与其他吸附材料相比,具有来源广、成本低、可生物降解且对环境友好等优点,是一种理想的吸附材料。针对壳聚糖对pH敏感、表面功能基团单一且不易分离等缺点,本研究分别采用2-吡咯甲醛和5-羟甲基糠醛对壳聚糖进行改性,并将其衍生物负载到Fe₃O₄纳米颗粒上,制备出两种高效且易分离的磁性吸附材料（PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄）,研究了pH、吸附剂投加量、初始铅浓度、接触时间和温度等因素对两种材料吸附除铅性能的影响;并通过SEM、FTIR、XRD、XPS和VSM等多种表征手段探讨其吸附机理。吸附性能研究表明,初始铅浓度为50 mg/L时,PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄的最佳投加量分别为0.30和0.50 g/L;吸附过程在2 h内达到平衡;吸附容量均随初始浓度的增加而增加;温度对吸附性能的影响不显著。吸附动力学研究表明,伪一级和伪二级动力学均能很好地描述PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄吸附除铅过程,表明吸附过程同时存在物理吸附和化学吸附;吸附等温模型的拟合结果显示,PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄的Langmuir模型数据拟合度更好,说明两种材料吸附Pb²⁺过程均以单分子层吸附为主;当温度为303K时,PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄对Pb²⁺的最大吸附容量分别为213.91和142.30 mg/g;吸附热力学分析结果表明,PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄吸附除铅的过程为自发的放热过程。SEM、FTIR、XRD和XPS分析表明,PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄吸附材料的表面粗糙,比表面积大,有利于吸附质的附着;两种材料对Pb²⁺的吸附机理主要都是N和O原子与Pb²⁺发生表面络合反应,其中HMFCS@Fe₃O₄吸附Pb²⁺后形成了新晶体;VSM分析表明PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄的饱和磁化强度分别为35.12和33.38 emu/g。本研究结果证明PACCS@Fe₃O₄和HMFCS@Fe₃O₄吸附材料均能有效地吸附水中的Pb²⁺,为铅污染水的修复提供了技术支持。