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随着人民生活水平的不断改善，生活环境也逐渐恶化，尤其是重金属污染对人类赖以生存的土壤和水资源造成了严重的危害。为了降低重金属污染和实现资源的循环利用，迫切需要开发对水体的重金属深度去除同时兼顾重金属资源回收的新方法，选择性吸附材料的研发是开发重金属深度去除协同资源回收的有效途径之一。离子印迹材料因其具有对重金属离子形状互补的空腔，提供优异的选择性识别位点，赋予其特异的选择性能，是一种有望实现水体中重金属选择性去除的吸附材料。本文针对重金属镉设计了几种离子印迹聚合物，并研究了其对水体中重金属镉的去除性能。 1、以MAA为功能单体，双硫腙-镉螯合物为模板分子，采用沉淀聚合法聚合的镉离子印迹聚合物Cd-IIP。Cd-IIP和Cd-NIP对Cd(II)的最大吸附容量分别为44.6 mg/g和19.6 mg/g，表现出了较高吸附能力。镉离子印迹聚合物的等温吸附曲线符合Langmuir吸附模型，且判断其吸附类型为特殊位点的单层吸附，这符合离子印迹具有特定印迹空腔的特性。通过D-R模型对实验数据进行处理分析，Cd-IIP和Cd-NIP对Cd(II)的吸附过程为物理吸附。动力学研究表明吸附过程符合准二级动力学，并且Cd-IIP和Cd-NIP对Cd(II)的特异性吸附速率随着浓度的增加而加快。Weber’s颗粒内扩散模型对动态吸附数据拟合分析，Cd-IIP和Cd-NIP对Cd(II)的吸附过程存在颗粒内的扩散，说明镉离子印迹聚合物微球内部也有印迹位点。 2、通过RAFT-沉淀聚合的聚合方法合成RAFT-IIP/NIP微球，并在其表面接上了双硫酯键作为活性位点。采用“grafting from”的嫁接方法，成功在RAFT-IIP/NIP微球上嫁接了单组分高分子刷PHEMA，并通过凝胶渗透色谱（GPC），扫描电镜（SEM），能谱仪（EDX）等分析手段证实了高分子刷成功地接枝到印迹微球上，并且能成功去除复杂水体里的重金属镉离子。RAFT-IIP/NIP和PHEMA-IIP/NIP吸附平衡实验得出最大吸附容量分别为66.5 mg/g和23.0 mg/g，接枝高分子刷镉离子印迹聚合物（PHEMA-IIP/NIP）的最高吸附量是分别为56.0 mg/g和21.0 mg/g。复杂水体吸附环境的实验中未接枝的RAFT-IIP/NIP吸附量降低，因为固体颗粒干扰物及絮状干扰物将离子印迹的吸附位点堵塞，而接枝高分子刷的PHEMA-IIP对复杂水体里的干扰物表现出优异的抗干扰效果，能够有效地将干扰物阻挡在镉离子印迹聚合物空腔外。 3、为了改进离子印迹在复杂水体的抗干扰效果，我们在RAFT-IIP/NIP微球上接枝了含有不同比例的双组分高分子（PHEMA-co-PS），通过高分子刷中组分苯乙烯中的苯环，提供位阻作用，从而增强其抗堵塞性能和抗干扰性能，并通过SEM，EDX，GPC和光电子能谱（XPS）等分析手段证实了其高分子刷成功地接枝到RAFT-IIP/NIP上，并且能成功去除复杂水体里的重金属镉离子。RAFT-IIP/NIP吸附平衡实验得出最大吸附容量分别为65.5 mg/g和24.5 mg/g，且各吸附剂的吸附量比较：QRAFT-IIP/NIP>Q9:1-IIP/NIP>Q8:2-IIP/NIP>Q7:3-IIP/NIP，已接枝的Cd-IIP/NIP中吸附量最高是9:1-IIP/NIP分别为58.0 mg/g和21.0 mg/g。竞争性吸附实验结果表明RAFT-IIP对Cd(II)，Zn(II)，Ni(II)，Cu(II)，Co(II)的相对选择性系数α分别为3.8，5.1，6.5，和10.4，已接枝的Cd-IIP的相对选择性系数α>3.4，这表明离子印迹在接枝高分子刷后依然保持了离子印迹的特异性吸附性能，高分子刷的接枝并没有破坏离子印迹的空腔结构。模拟复杂废水吸附环境的实验中未接枝的RAFT-IIP/NIP吸附量降低，因为吸附位点被干扰物（如：固体颗粒物）堵塞。接枝了“扫帚状”高分子刷的Cd-IIP能有效地阻挡复杂水体里的干扰物进入镉离子印迹空腔。