近年来,印染行业的迅猛发展使得市场对染料的需求日益旺盛,仅国内去年一年生产的染料总量就已达到了惊人的115万吨。而国内每年在生产和使用染料中产生的染料废水就占全国废水总量的2%左右,大量排放的染料废水特别是难降解的偶氮染料废水对水系造成了严重的污染。因此,为了实现对偶氮染料直接红80(DR80)模拟废水的高效吸附以及吸附后方便快速地分离,我们采用Fe3+与壳聚糖稀盐酸溶液螯合沉淀制备了具有超顺磁性的Fe304/壳聚糖纳米吸附剂。运用响应曲面法对吸附的过程变量进行优化,采用中心组合实验设计对优化实验进行合理安排。根据实验结果建立了以吸附量为响应变量,以过程影响参数为自变量的吸附预测模型,且对模型的统计分析显示建立的模型是可靠准确的。然后根据响应面方法,对过程变量的主效应、二次效应及相互作用效应进行了研究,结果发现吸附温度和吸附时间分别对移除直接红80染料具有最大和最小贡献,同时还发现染料浓度和吸附时间之间的相互作用几乎可以忽略。此外,我们将响应面方法与期望函数结合,对变量及其各个水平组合对应的最大吸附量进行全局搜索,最终在合意度0.999的情况下期望的最大吸附量为4757.97 mg-g-1,搜索的对应最优组合条件为T=75℃,CDR80=525 mg·L-1,t=188.3 min。本文分别采用五个动力学模型对直接红80染料在磁性Fe304/壳聚糖纳米吸附剂上的吸附和扩散过程进行了研究。结果表明该吸附剂对DR80的吸附符合准二级动力学特征且粒子内扩散控制该吸附过程。使用8个二参数和三参数的吸附平衡模型分别对磁性Fe304/壳聚糖吸附直接红80染料的吸附平衡实验数据进行拟合,结果表明直接红80染料在该吸附剂上的吸附为单层均匀化学吸附。热力学研究表明直接红80在磁性Fe304/壳聚糖上的吸附是一个自发吸热且在吸附固液相界面混乱度增加的过程。实验结果也表明该磁性壳聚糖纳米颗粒对偶氮染料直接红80的吸附是非常高效的,且其快速的磁响应分离对实际操作也有着重要的经济和现实意义。