自由基接枝共聚是对天然高分子进行改性的一个有效手段。以丝绸工业的废弃物——丝胶蛋白质作为基础原料，对其进行接枝改性，以扩大丝胶应用范围。目前，全球环境的日益恶化——尤其是水体中重金属离子所造成的污染，已严重威胁人类的生存。吸附法是回收废水中少量重金属离子最有效的方法。因而，科研工作者纷纷致力于新型吸附材料的开发，其中廉价的天然材料和一些工业或农业的废弃物尤为受到关注。这一举措既可节约处理废弃物的费用，同时也减少了工业废水中重金属对环境的污染。本论文就是从这两方面的思考出发，研究了丝胶接枝共聚物的制备、接枝共聚反应机理；并在一步法合成双亲纳米微球以及纳米微球对重金属离子的吸附性能、等温吸附模型的建立和吸附热力学等方面开展了一系列的工作。　　 通过对硝酸铈铵(CAN)引发丝胶(SS)与甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚反应的研究发现，CAN是一种有效的引发剂；丝胶大分子链上PMMA接枝链的引入，使SS的热稳定性得到了明显的提高。在正交实验研究结果的基础上，进一步详细考察了单体浓度、引发浓度、反应温度和时间对接枝共聚反应的影响，从而得出最佳的聚合条件；并提出了合理的接枝共聚反应机理。　　 在研究的过程中，本文作者发现过硫酸钾—亚硫酸氢钠(KPS-NaHSO3)用于引发SS与MMA的接枝共聚反应，同样可以得到较高的接枝效率。因而，考察了不同因素对接枝共聚反应的影响，得出了最佳聚合条件；并提出了接枝共聚反应可能的聚合机理。　　 在采用特殊的引发剂——叔丁基过氧化氢(TBHP)引发丝胶(SS)与丙烯酸甲酯(MA)进行接枝共聚反应的过程中，带有活性接枝链的丝胶大分子进行原位自组装最后形成了具有核—壳结构的SS-PMA双亲纳米微球；并对双亲纳米微球的结构及形态进行了表征，研究结果表明双亲纳米微球以水溶性丝胶为壳、PMA接枝链为核；SS-PMA双亲纳米微球不需纯化即可直接应用。研究了多种因素对接枝共聚反应的影响，得出了最佳聚合条件；并提出了合理的接枝共聚机理。　　 利用纳米微球的表面效应，研究了SS-PMA双亲纳米微球对Cr3+的吸附行为。研究结果表明SS-PMA纳米微球能有效除去水溶液中的Cr3+，残留的Cr3+浓度最低可降至1.217 mg/L，完全能满足世界卫生组织颁布的含重金属离子废水的排放标准(0.1-3.0 mg/L)。研究还发现Langmuir模型和Freundlich模型均能对等温平衡吸附数据进行很好的拟合；通过对吸附热力学的研究得出了可能的吸附机理。