重金属污染问题近年来不断引起公众关注,重金属在自然环境中无法去除且会产生巨大的累积效应,水体及土壤重金属污染直接影响人类健康。根据重金属去除实际应用要求设计制备了磁性复合型吸附材料,将其用于单一溶质废水和复合型重金属废水的吸附研究。主要研究内容如下:（1）以共沉淀法制备了Fe3O4颗粒,利用KH-550（3-氨基丙基三乙氧基硅烷）对其表层包裹SiO2并通过交联作用将PAA（聚丙烯酸）、PEI（聚乙烯亚胺）与Fe₃O₄基体进行聚合接枝和进一步修饰。以FT-IR（傅里叶红外光谱）、VSM（振动样品磁强计）、XRD（X射线衍射图谱）、SEM（扫描电镜）、BET（比表面积分析）等测试手段对材料的磁特性、官能团类型、晶形结构、表面形貌等物理化学特定进行了分析。结果证明活性基团成功对材料表面进行了修饰。（2）单因素实验探究反应条件与制备的核壳式磁性吸附材料Fe₃O₄@SiO₂（-NH₂/-COOH）对Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺吸附量的关系。结果表明:材料在pH值为7⁹时吸附去除效果最为显著,而强酸性体系不利于吸附;离子浓度和温度升高有利于促进材料表面点位与重金属作用;吸附材料用量较低时单位质量的吸附量更高。（3）通过等温吸附模型进行了热力学研究:Langmuir模型拟合R²>0.97,Freundlich模型相关性R²>0.85;Langmuir模型理论假设更为接近Fe₃O₄@SiO₂（-NH₂/-COOH）对重金属的真实热力学吸附行为,说明材料主要为单层均匀吸附。进一步以Langmuir模型检验不同温度下的实验情况:结果显示材料对Pb²⁺的最大吸附量为106.2 mg/g,Cd²⁺的最大吸附量为65.3 mg/g,Cu²⁺的最大吸附量为37.9 mg/g。吉布斯相关函数计算显示吸附过程自发进行。（4）探讨了各重金属吸附量与时间的关系,并分别采用几种动力学模型做拟合。结果显示材料对三种离子的吸附反应主要发生在0.5 h内,1.5 h后吸附量不再发生变化。动力学模型拟合结果为:准一级动力学模型R²>0.3;修正的Elovich模型R²>0.6;准二级动力学模型R²>0.99;粒子内扩散模型R²>0.41。单一溶质溶液中的吸附行为与准二级动力学理论假设最为契合,说明材料活性基团与重金属以化学键形式结合。（5）对磁性吸附材料进行复合型重金属离子溶液中的吸附性能测试。磁性复合材料在pH值为7⁸左右对混合溶质体系的综合去除结果最为理想,对Pb²⁺吸附量为37.3 mg/g,对Cd ²⁺吸附量16.2 mg/g,Cu ²⁺吸附量为9.2 mg/g。各离子的竞争吸附先后顺序为Pb²⁺>Cd²⁺>Cu²⁺。复合型废水中的吸附反应在2 h左右实现吸附平衡。实际重金属废水实验发现对Pb²⁺的净化效果最好,去除率>90%,同时证明材料对低浓度废水的适用性较高。（6）磁性材料具有良好的磁分离性能,5 min即可实现与废水的分离。再生后的吸附材料对Pb²⁺、Cd²⁺、Cu²⁺仍然有很好的吸附效果,经单次再生后吸附容量为非再生的90%以上。磁性材料在弱酸或弱碱性条件下稳定性良好,但极端酸性条件会导致一小部分磁性吸附剂变性。