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采用琥珀酸对养蚕过程中废弃的桑枝进行化学修饰,制备高效吸附阳离子染料和重金属离子的桑枝基吸附剂。选用响应曲面试验设计法优化桑枝基吸附剂的制备条件,利用Design Expert软件,建立了预测桑枝基吸附剂对阳离子染料亚甲基蓝吸附量的二次回归模型,确定了桑枝基吸附剂的最佳制备条件；对桑枝基吸附剂的表面形貌和分子结构特征等进行了表征；研究了桑枝基吸附剂对阳离子染料和重金属离子的吸附性能,研究了阳离子染料之间和重金属之间的竞争吸附行为；初步探讨了桑枝基吸附剂的解吸和重复利用性能。结果表明,二次回归模型能较好地模拟吸附量与影响因子微波辐射功率、微波辐射时间、物料比(琥珀酸与桑枝的质量比)、反应温度和反应时间之间的关系。桑枝基吸附剂的最佳制备条件为：微波功率745W；微波辐射时间7min；物料比1；反应温度137℃,反应时间78min。表征结果表明,通过SEM观察桑枝基吸附剂的表面,由于表面具有不规则性,存在着丰富的孔隙,从而使得这种材料的不同部位吸附重金属离子和染料成为可能。结合FTIR对官能团定性分析结果,证实有大量羧基引入桑枝基吸附剂中,采用Boehm滴定法测定酸性官能团的含量,滴定结果显示：羧基含量>内酯基含量>酚羟基含量。比表面积为1.6933m2/g,等电点为4.2左右。制备的桑枝基吸附剂在pH5-9的范围内对阳离子染料中性红、亚甲基蓝和结晶紫均有良好的吸附效果,三种阳离子染料的吸附率分别为97.19%,92.57%,85.11%。采用Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin吸附等温模型对吸附试验数据进行拟合,相关系数的值表明,中性红、亚甲基蓝和结晶紫在吸附剂上的平衡吸附规律很好地符合Langmuir和D-R等温吸附模型。对三种阳离子染料的单层吸附能力的优先顺序为：NR>MB>CV。25℃时中性红、亚甲基蓝和结晶紫的最大吸附容量分别为126.58、123.46和114.92mg/g,而且吸附的平均自由能E的值都在8～16kJ/mol之间,这说明桑枝基吸附剂对三种阳离子染料的吸附机理均为化学离子交换机理。对重金属离子的吸附研究结果表明,对初始浓度为50mg/L的Cu2+、Cd2+的吸附去除率均达到97%以上,Pb2+、Zn2+的吸附去除率约为90%；Cu2+的吸附平衡时间为20min,Cd2+、Pb2+、Zn2+的吸附平衡时间均为30min。四种重金属离子的吸附率随着溶液pH值的增加而升高。Cu2+、Pb2+、Cd2+和Zn2+的吸附等温线属于L型,吸附呈单分子层形式,吸附过程容易进行,吸附量大小次序为Pb2+>Cu2+>Cd2+>Zn2+。吸附动力学规律吻合伪二级动力学模型。吸附作用力以静电引力为主,吸附是吸热的。研究结果还表明,阳离子染料之间以及各重金属离子之间均存在着竞争吸附现象,三种阳离子染料在桑枝基吸附剂上的优先吸附顺序为：中性红>亚甲基蓝>结晶紫。各重金属离子的优先吸附次序为：Cd2+>Cu2+>Pb2+>Zn2+。使用0.01M HCl可使重金属离子和阳离子染料解吸,解吸效率均达90%左右；再生后的吸附剂可重复利用。