粉煤灰是燃煤火力发电过程中有机和无机组分在燃烧后产生的工业固体废弃物,是我国现阶段排量较大的工业废渣之一,其成分复杂,处理不当会造成众多污染。随着全球能源需求的不断增长,作为主要能源之一的煤炭在未来仍占重要地位。为了减少粉煤灰对环境、土地以及大气的污染,利用其物理属性和化学组分使粉煤灰高价值利用是适应环保要求和经济发展的大趋势。本文将粉煤灰在马弗炉中815℃下煅烧2 h得到煅烧粉煤灰,根据“粒子设计”的思想,以煅烧粉煤灰为载体,以Mg SO4、Mg Cl2、Mg（NO3）2和Na OH为包覆剂,制备了三种不同形貌并具有核-壳结构的煅烧粉煤灰基复合粉体。通过现代仪器对煅烧粉煤灰和三种复合粉体的微观结构和物化性能进行了表征与分析,并讨论了复合粉体的制备机理及镁盐中阴离子对形貌的影响。将三种复合粉体以5%的填充量分别填充到尼龙6中,测试了其力学性能和阻燃性能,并揭示了复合粉体对尼龙6力学性能与阻燃性能的协效增强机理。将复合粉体作为一种高效吸附剂,研究了在不同吸附剂投加量、不同初始p H值、不同初始浓度及不同温度下对Cu（II）和Pb（II）吸附效果的影响,并建立吸附动力学模型计算了理论平衡吸附量。通过比较吸附前后FTIR与XRD的变化,探明了复合粉体吸附重金属离子的机理;对吸附Cu（II）和Pb（II）后的复合粉体进行了解吸再生,分析其再生机理,并研究了再生后复合粉体的重复利用性能。其主要结论如下:（1）三种复合粉体表面成功负载了不同形貌的纳米粒子,复合粉体粒径、比表面积和孔径均大于煅烧粉煤灰;在0～800℃下复合粉体1、2、3的失重率均小于纯氢氧化镁。在p H=10时,粉煤灰与Mg（OH）2之间所带电荷相反,在静电力的作用下相互吸引,且粉煤灰表面Si-O-Si、Si-O和水合碳酸镁、氢氧化镁之间形成了Si-O-C-O-Mg和Si-O-Mg-OH,于是在粉煤灰表面形成了稳定的包覆层。由于不同镁盐中阴离子不同,对复合粉体包覆层晶面的表面能和生长习性会产生不同的影响,所以最终形成不同形貌的包覆层。（2）三种复合粉体作为填料填充到尼龙6中,可以整体性提高尼龙6的力学性能和热性能,且冲击强度、热变形温度、熔融指数和氧指数均高于氢氧化镁填充尼龙6。三种复合粉体可以代替纳米氢氧化镁填充尼龙6,改善纳米氢氧化镁填充尼龙6时分散性能和加工性能,并降低氢氧化镁制备成本。（3）三种复合粉体作为吸附剂时,对Cu（II）和Pb（II）的去除率远大于煅烧粉煤灰,溶液初始p H值对Cu（II）和Pb（II）的吸附效果有较大的影响,且吸附过程为吸热反应;复合粉体对Cu（II）和Pb（II）的吸附过程更符合Langmuir吸附等温方程和准二级动力方程,通过计算三种复合粉体对Cu（II）的理论平衡吸附量分别为:188.68、224.72、204.49mg/g,对Pb（II）的理论平衡吸附量分别为:112.61、142.65、122.39 mg/g。通过改变投加量和反应时间均可使排放时Cu（II）和Pb（II）的浓度与p H值达到《国家污水综合排放标准（GB8978-1996）》一级标准。当Cu（II）和Pb（II）共同存在时,Cu（II）对Pb（II）会产生抑制效果。（4）三种复合粉体对Cu（II）、Pb（II）的吸附过程包括化学吸附与物理吸附:化学吸附主要是与Mg（OH）2、Mg CO3·3H2O之间发生离子交换,物理吸附是由于复合粉体丰富的孔隙结构和大的比表面积。解吸再生时的最佳焙烧温度为400℃,最佳焙烧时间为240min。解吸机理为:Cu2（OH）2CO3和Cu（OH）2受热分解为Cu O,以及复合粉体表面和孔隙中吸附的Cu（II）被氧化为Cu O;Pb3（CO3）2（OH）2受热分解为Pb2OCO3和Pb O,以及表面和孔隙中吸附的Pb（II）被氧化为Pb O。通过重复利用实验发现,三种复合粉不但对Cu（II）和Pb（II）有很好的吸附效果,还有一定的再生能力。