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采矿、冶炼等涉重行业产生的强酸性重金属废水具有成分杂、盐分高等特点,采用传统化学沉淀法处理此类废水存在药耗量大、二次污染重等不足。此外,湿法冶金行业中强酸性料液的除杂纯化一直是高纯重金属制备的瓶颈难题。由此可见,亟需突破自强酸性溶液（p H＜3.0）中直接分离去除典型重金属离子的难题。吸附技术常用于分离去除溶液中重金属离子,但大多数吸附剂因所含的羧基、胺基等官能团在强酸性体系中难解离或质子化而吸附容量低、选择性差。因此研发适于强酸性溶液中重金属高效分离去除的新型吸附剂具有重要现实意义。本论文采用多胺聚合物与2-氯甲基吡啶盐酸盐（2-CPD）反应,设计制备了三种甲基吡啶胺类吸附剂,探究其在强酸性条件下对Cu（II）、Ni（II）等典型重金属离子的吸附特性,采用X射线光电子能谱（XPS）等表征技术阐明其吸附主导机制,并评估其纯化富钴液、净化涉重废水的技术可行性。主要创新性工作包括:（1）采用聚丙烯酸甲酯与乙二胺、2-CPD反应,制备了甲基吡啶胺类螯合树脂PMAA-PD。Langmuir模型拟合结果显示,其对Cu（II）（p H 1.5）、Ni（II）（p H2.0）最大吸附量分别高达1.545和1.535 mmol/g,较美国陶氏化学公司的M4195商业树脂分别提高了7.29%和37.54%。PMAA-PD对Cu（II）-Ni（II）-Co（II）三组分体系中各离子的亲和性顺序为Cu（II）＞Ni（II）＞Co（II）,其中分离因子αCu/Co高达223.7,相比M4195提高了6.02%;而在Ni（II）-Co（II）双组分体系中的分离因子αNi/Co为50.9,相比M4195提高了79.31%。进一步采用动态柱实验验证其除杂纯化效能,通过多级PMAA-PD树脂柱可将强酸性模拟富钴液（p H 2.0,钴纯度约97.00%）的钴纯度提升至99.99%以上。基于XPS和DFT（Density Functional Theory）分析结果,发现PMAA-PD利用其独特的酰胺-单甲基吡啶胺型和酰胺-二甲基吡啶胺型官能团,通过“双质子脱除-强螯合”过程结合Cu（II）,通过“单质子脱除-弱螯合”过程结合Ni（II）。常规无机盐可削弱PMAA-PD高正电表面产生的静电排斥,从而促进其对重金属的吸附（100 mmol/L无机盐产生的促进率为7.9%-55.5%）。以20 wt%盐酸对其动态再生,重金属脱附率可达96.86%以上。（2）采用聚丙烯酸甲酯与四乙烯五胺、2-CPD反应,制备了窄孔道甲基吡啶胺类螯合树脂PMAD-PD。因四乙烯五胺分子发生明显交联,该树脂主要含4nm以下的孔。Langmuir模型拟合结果显示,其对Cu（II）、Ni（II）、Co（II）、Zn（II）、Cd（II）、Fe（II）、Fe（III）的最大吸附量分别为1.527、1.713、1.176、0.763、1.117、0.755和1.074 mmol/g（其中Cu（II）溶液p H为1.5,其他溶液p H为2.0）,表明其具有广谱捕获能力。动态柱实验证实,采用多级PMAD-PD树脂柱可有效去除强酸性模拟废水（p H 2.0）中Cu（II）、Ni（II）、Co（II）、Zn（II）与Cd（II）,出水满足《再生铜、铝、铅、锌工业污染物排放标准》（GB 31574-2015）等标准限值。PMAD-PD在强酸性条件下广泛捕获重金属的主导机制仍是“质子脱除-螯合作用”,且由于其孔道窄及四乙烯五胺支链延伸,多基团协同螯合作用更为显著。无机盐同样通过削弱静电排斥而促进PMAD-PD吸附（100 mmol/L无机盐产生的促进率为6.4%-152.1%）。以20 wt%盐酸对其动态再生,重金属脱附率可达94.29%以上。（3）将聚乙烯亚胺与2-CPD反应合成的聚合物掺杂到海藻酸钠（SA）中,制备了甲基吡啶胺类水凝胶PEIPD-SA。Langmuir模型拟合结果显示,PEIPD-SA在p H 1.0下对Cu（II）、Ni（II）及Co（II）的最大吸附量分别为1.844、1.312和0.712mmol/g;且在三者分别与Zn（II）或Fe（II）等浓度共存的双组分体系（p H 1.0）中,对三者的归一化选择性系数高达0.857-0.990,表明其具有从废酸中高选择性回收铜/镍/钴的潜力。XPS分析结果证实,PEIPD-SA的胺基氮及吡啶氮共同参与的螯合作用是主导机制。此外,高浓度无机盐（100-500 m M）对PEIPD-SA吸附Cu（II）、Ni（II）及Co（II）的效果未产生显著抑制。四次静态循环再生后,PEIPD-SA对Cu（II）、Ni（II）的吸附量未有明显变化,但对Co（II）的吸附量有所降低。综上,本论文自主设计制备的甲基吡啶胺类吸附剂具有高效、适强酸、抗高盐、可再生等优势,在富钴液除杂纯化、废水深度净化等方面具有广阔应用前景。