近年来,随着经济的快速发展,重金属造成的水体污染已经成为严重的环境问题,直接威胁着人类的健康和生态环境。介孔分子筛由于具有较高的比表面积、可调变的孔径和易于嫁接官能团等结构特点,被认为是去除重金属离子的优良吸附剂。然而,介孔分子筛大多采用价格昂贵的化学试剂来合成,较高的合成成本限制了其广泛应用。因此,开发成本低廉、环境友好的介孔分子筛的合成方法具有重要的科学意义和应用前景。本论文以硅藻土为原料,合成了MCM-41介孔分子筛和ZSM-5/MCM-41复合分子筛,并对MCM-41进行表面修饰制备了氨基化的介孔分子筛NH₂-MCM-41,将其用于重金属离子的去除。主要研究成果如下：（1）以硅藻土为原料,1-十六烷基-3-甲基溴代咪唑([C₁₆mim]Br)为模板剂合成了MCM-41介孔分子筛。系统研究[C₁₆mim]Br/SiO₂摩尔比、pH、晶化温度和时间等因素对样品结构的影响。在制备过程中,通过调节[C₁₆mim]Br的用量可以得到具有特定大孔径（3.3 nm-4.9 nm）的MCM-41。合成的样品具有较高的水热稳定性,在100℃沸水中可以稳定存在5天。此实验结果证明了硅藻土制备高水热稳定性MCM-41的可行性。（2）以硅藻土为原料,十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为模板剂合成了MCM-41介孔分子筛。系统研究CTAB/SiO₂摩尔比、pH、晶化温度和时间等因素对样品结构的影响。合成的样品具有较高的比表面积、较大的孔容和良好的热稳定性。在900 ℃,样品依然保持良好的介孔结构。此方法既能够有效利用硅藻土矿产资源,又可以大大降低介孔分子筛的合成成本。（3）以硅藻土为原料,CTAB和四丙基溴化铵（TPABr）为模板剂,通过两步晶化合成了ZSM-5/MCM-41复合分子筛。详细探讨合成的影响因素如晶化时间、晶化温度、CTAB/SiO₂和TPABr/SiO₂摩尔比对样品结构的影响。最佳实验条件为：摩尔比组成为SiO₂:0.33 Na₂O:0.04 Al₂O₃:0.18 CTAB:0.20 TPABr:56 H₂O的反应混合物在pH=11.0,100℃下晶化2天；在pH=9.5,125℃时继续晶化7天。此外,将ZSM-5/MCM-41复合分子筛和ZSM-5与MCM-41的机械混合物分别用X-射线衍射、扫描电镜和氮气吸附-脱附进行表征。结果表明,ZSM-5/MCM-41的结构和机械混合物明显不同,ZSM-5/MCM-41是具有有序的介孔相和微孔相的复合结构。（4）通过后嫁接的方式将3-氨丙基三甲氧基硅烷（APTMS）修饰到MCM-41表面合成了氨基化的介孔分子筛NH₂-MCM-41.通过热重-差热数据分析得出,0.3NH₂-MCM-41样品中氨丙基的含量为3.09 mmol/g。将该吸附剂与Cd²⁺溶液混合进行静态吸附研究。系统研究APTMS的用量、pH、吸附时间和吸附剂用量等因素对于吸附性能的影响。吸附过程的限速步骤由膜扩散和颗粒内扩散过程共同决定。0.3NH₂-MCM-41样品对于Cd²⁺的吸附过程符合准一级动力学方程和Langmuir吸附等温模型,最大吸附量为102.9mg/g。热力学参数表明0.3NH₂-MCM-41对于Cd²⁺的吸附过程是一个自发过程,同时也是一个吸热和熵增的过程。进一步研究了0.3NH₂-MCM-41在Cd²⁺-Ni²⁺混合溶液中的吸附行为,较高的吸附选择性系数aCd/Ni表明了0.3NH₂-MCM-41对于Cd²⁺有良好的吸附选择性。