重金属离子废水的排放是造成水污染的一个主要来源,对人类社会已经造成了很大的危害。同时,工业废水中的许多重金属离子又用途甚广,需要回收利用。因此,通过分子设计,制备既能高效地处理废水中的重金属离子,又能够有效地分离和回收重金属离子的高性能螯合吸附材料,具有重要的环境保护与资源再利用价值。本研究首先采用可见光分光光度法与电导滴定法研究了聚乙烯亚胺（PEI）与Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等金属离子的配合过程,测定了PEI与各金属离子的螯合物结构;建立了一种测定Cu²⁺含量的新方法—PEI螯合作用电导滴定法,考察了各种因素对分析方法的影响,优化了分析条件。实验结果表明,PEI与Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等金属离子可以定量地形成四配位螯合物,而且配合过程速度很快,螯合物稳定,通过加入标准回收实验以及与国家标准方法的比较,证明了新方法的可行性与准确性。通过γ-氯丙基三甲氧基硅烷的媒介,成功地将 PEI 化学键联在硅胶微粒表面,制备了复合型螯合吸附材料 PEI/SiO₂;研究了 PEI/SiO₂对 Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等金属离子的吸附性能,并通过红外光谱分析了吸附机理。实验结果表明,PEI/SiO₂对 Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等金属离子具有强的螯合吸附能力,对 Cu²⁺的吸附容量最大;PEI/SiO₂对金属离子的吸附属于单分子层吸附,等温吸附数据符合 Langmuir 方程,吸附容量随温度升高而增大,pH 值对吸附过程有很大的影响,pH=6～7 时,吸附容量最高。以 Cu²⁺为模板离子,环氧氯丙烷为交联剂,对化学键联在硅胶微粒表面的 PEI 大分子链进行了交联聚合,在硅胶微粒表面实施了离子印迹,制备了 Cu²⁺印迹吸附材料 IMP-PEI/SiO₂,优化了制备条件;通过红外光谱对 IMP-PEI/SiO₂ 表面的化学结构与组成进行了表征;研究了 IMP-PEI/SiO₂对 Cu²⁺、Cd²⁺、Zn²⁺等金属离子的吸附性能。实验结果表明,与 PEI/SiO₂相比,IMP-PEI/SiO₂对 Cu²⁺离子具有很强的识别与记忆能力,选择性也有了明显地提高,饱和吸附容量提高了 2 倍多;IMP-PEI/SiO₂对 Cu²⁺离子的螯合吸附同样属于单分子层的化学吸附,吸附行为符合 Langmuir 吸附;吸附容量随温度升高而增大,pH 值对吸附过程有很大的影响,pH=6 时,吸附容量最高;IMP-PEI/SiO₂具有