吸附法由于操作简便,处理成本低,处理效率高而被公认为水处理领域最常用且最重要的工艺技术之一。吸附剂是吸附工艺中决定性因素,因此寻求高效、环保、经济适用的吸附剂成为采用吸附法处理水污染的关键。海藻酸钠分子链上含有羧基和羟基,可通过与二价等高价态金属离子络合形成水凝胶以除去重金属离子。结构上,壳聚糖具有大量游离氨基,可在酸性溶液中发生质子化而与废水中阴离子等负电基团发生静电作用以去除污染物。本文基于国内外研究现状,使用海藻酸钠对重金属离子进行吸附并拟将海藻酸钠与壳聚糖进行复合得到一种制备工艺简单,具有较高吸附效率和能够循环使用的新型多孔材料材料,并尝试用于重金属离子和酸性染料污水处理。以海藻酸钠为原料,采用冷冻干燥技术制备多孔材料吸附剂。采用扫描电子显微镜(SEM)及压汞仪(MIP)观察不同浓度下制备的多孔材料形貌和测试其孔结构,发现浓度为5wt%的多孔材料平均孔径为41.57 μm,孔隙率为92.2%,具有较适宜吸附的孔结构。以氯化钙溶液对海藻酸钠多孔材料进行预交联,并采用预交联后材料对重金属离子Cd2+、Pb2+、Cu2+进行吸附,探究pH值、环境温度、吸附时间、离子初始浓度等因素对其吸附性能的影响,确定了海藻酸钠多孔材料对Cd2+,Pb2+,Cu2+吸附的优化条件,并且在该条件下,Cd2+,Pb2+,Cu2+的吸附率分别为73.67%,99.43%,59.25%。采用准一级动力学,准二级动力学和粒子内扩散模型对三种重金属离子的吸附过程进行模拟,发现所有离子吸附过程较符合准二级动力学模型。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪(EDS)、傅立叶变换红外分析仪(FT-IR)及热差-热重分析仪(TG-DSC)对吸附重金属离子前后的海藻酸钠多孔材料进行表征,均表明材料对Cd2+,Pb2+,Cu2+达到了理想的吸附效果。五次循环后海藻酸钠材料对Cd2+,Pb2+,Cu2+的去除百分率分别下降 24.65%,24.58%,16.17%。通过引入壳聚糖粉末,以海藻酸钠和壳聚糖为原料,采用冷冻干燥技术制备海藻酸钠/壳聚糖复合多孔材料,并用以吸附重金属离子。分别以重金属离子Cd2+,Pb2+,Ni2+为吸附对象,探究在pH值、环境温度、吸附时间、重金属初始浓度等因素影响下,海藻酸钠/壳聚糖复合多孔材料与各重金属离子吸附性能之间的影响关系。确定了,该吸附剂的优化吸附条件为:pH=6,环境温度为45℃,吸附时间为180 min,重金属初始浓度为500mg.L-1,在优化吸附条件下海藻酸钠/壳聚糖复合多孔材料对Cd2+,Pb2+,Ni2+的最大平衡吸附容量分别为452.37 mg.g-1,481.04 mg.g-1,88.07 mg.g-1。五次循环后复合多孔材料的吸附率保持55%以上,分别为70.89%,77.54%,55.22%。以制备的海藻酸钠/壳聚糖复合多孔材料为吸附剂,研究其对阴离子染料酸性红B14的吸附行为和吸附性能。以海藻酸钠羧基和壳聚糖氨基摩尔比为2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2制备不同浓度配比的复合多孔材料,通过SEM和MIP观察及测试复合材料的形貌和孔结构,并探究各摩尔比下制备的复合材料的吸附性能,分别在pH=2和pH=7的条件下考察多孔材料对染料的吸附能力及脱色率,结果表明在pH=2的条件下酸性红B14被大量吸附,脱色效果显著优于pH=7,材料平衡吸附量约为1400 mg·g-1。探究pH值、环境温度、吸附时间、染料初始浓度对不同摩尔比制备的海藻酸钠/壳聚糖复合多孔材料染料吸附性能的影响,发现在各条件下复合材料吸附剂均显示出高于对照组的吸附性能。在吸附酸性红B14后,复合多孔材料表面残留大量颗粒物且孔道被染料分子堵塞。采用FTIR和Zeta电位仪分析了材料与染料之间的吸附机理,发现吸附的主要驱动力是材料中壳聚糖的氨基与酸性红B14的羧基之间产生的静电作用力。此外,使用准一级动力学,准二级动力学和粒子内扩散模型对复合多孔材料吸附酸性红B14的吸附过程进行模拟,结果显示准二级动力学的拟合效果更佳,表明酸性红B14在复合材料上的吸附过程以化学吸附为主。考察了复合材料的脱色效果,结果表明酸性红B14在一次性吸附后已基本澄清,去除率为99.4%,二次吸附后其去除率达到99.99%。对多孔材料的再生性能进行分析,发现五次吸附-脱附后复合材料的吸附能力为1176±21.7 mg·g-1,维持在80.13%。