相对于传统的重金属离子处理方法（化学沉淀,膜分离、离子交换法等）,木质素及其衍生物作为吸附材料吸附重金属离子具有来源丰富、价格低廉、无毒易降解的优势。其结构中含有大量含氧活性官能团,能够通过静电、络合、离子交换等与水溶液中金属离子作用,对于治理重金属污染具有重要意义。但由于芳香环之间存在π-π作用,结构中羧基、羟基以及各种醚键之间的氢键作用,木质素聚集严重,疏水链易包裹活性官能团而形成聚集体,比表面积小,与金属离子作用的活性官能团有限,因而限制了对金属离子的吸附性能。本文以湘江碱木质素为原料,通过磷酸化向木质素结构中引入能与重金属离子Pb²⁺作用的活性官能团磷酸根、氨基。同时改善木质素的水溶性,增大木质素与Pb²⁺作用面积,并合成三种不同官能团含量的磷酸化木质素,研究对Pb²⁺的吸附机理。此外研究了碱溶酸析和碱溶透析两种物理处理方式对其吸附Pb²⁺性能的提高作用,并从木质素物理化学性质变化方面剖析两种处理方法的影响机制。研究结果表明,磷酸化改性后木质素比表面积增加,水溶性增强,与金属离子Pb²⁺吸附沉淀后,不会残留在溶液中造成二次污染,且改性后的磷酸化木质素对Pb²⁺具有良好的吸附性能,最大吸附量能达到174.80 mg/g。磷酸化木质素对Pb²⁺的吸附性能主要受溶液pH值的影响,随pH升高,对Pb²⁺吸附性能增强,当pH=5.5时,对Pb²⁺的去除率已达到90%以上,且吸附速率较快,20 min内已基本达到饱和。温度升高,在一定程度上能够增强木质素的吸附性能,但高于30℃后,因生成的磷酸化木质素-Pb²⁺复合颗粒溶解度升高,导致去除率降低,其主要是通过磷酸根、酚羟基、羧基等带负电荷官能团与Pb²⁺的静电作用,以及分子中的H+与Pb²⁺的离子交换作用进行吸附。碱溶酸析对碱木质素的纯度、分子量、结构组成等影响不大,碱溶透析则使木质素纯度明显增加,酚羟基、羧基含量、比表面积、亲水性增大,聚集程度减弱。碱溶酸析木质素在pH<10范围内聚集较为严重,几乎不溶于水,颗粒表面所带负电荷量较少,pH=5.5时,对Pb²⁺的吸附量仅为33.15 mg/g;p H值升高到10以上时木质素的表面负电荷量才会明显增大,对Pb²⁺的吸附能力增强。碱溶透析木质素在pH=3¹2范围内均有较好溶解性,聚集程度弱,颗粒表面负电荷量较高,pH=5.5时,表面负电荷量是碱溶酸析木质素的40倍以上,对Pb²⁺吸附量即可达136.27 mg/g,吸附性能高于胺化木质素,略低于磺甲基化和羧甲基化木质素。这说明碱溶透析是提升木质素对金属离子吸附性能的简单有效方法,其主要作用机理是碱溶透析后木质素分子链变得疏松、聚集程度减弱,使得水溶性增强,羧基、酚羟基等活性官能团更容易裸露出来,与金属离子的相互作用增强,且对Pb²⁺的去除率能够达到90%以上。