天然高分子壳聚糖因其分子上含有大量的-NH₂和-OH ,能与金属离子形成配位键而具有极强的螯合能力。通过对其进行化学改性,可提高其对金属离子的吸附能力,被广泛用于处理含金属离子的废水。本文以壳聚糖为原料首先用苯甲醛在常温下与壳聚糖发生Schiff碱反应,再用环氧氯丙烷、乙二胺进行交联;交联后用盐酸脱去保护基,最后用二硫化碳对它进行黄原酸化,得到最终产物。通过正交试验分析得出黄原酸化的最优反应条件为:物料比1:2,反应温度40℃,介质OH-的浓度0.2mol/L,反应时间4小时。并且用FTIR、X射线衍射、元素分析等多种分析手段对CTSN-CS2及其中间产物进行了表征,所得产物与设计路线相吻合,达到了预期的目的。分别从吸附容量、介质酸度、吸附动力学、吸附等温线及吸附剂的再生五个方面,研究了CTSN-CS2对Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺的吸附性能。实验结果表明:在初始浓度为3.0mmol/L的重金属离子溶液中,CTSN-CS2对Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺的吸附容量分别为:2.645mmol/g、1.943mmol/g、1.856mmol/g。介质酸度对吸附性能有较大影响,在pH值较低时,吸附剂对三种离子的吸附容量都比较低,随着pH值的升高,对金属离子的吸附容量增大,最佳的pH为5-6。CTSN-CS2对三种离子的吸附都具有较快的动力学速度,其中对Cu²⁺的吸附最快,约4h达到平衡,吸附速率大小顺序为KCu> KNi > KPb。通过CTSN-CS2对重金属离子的吸附动力学分析发现,对Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺三种重金属离子的吸附容量随着离子初始浓度的增加而增加,通过Langmuir理论公式及Freundlich经验公式分析,发现与Langmuir理论公式更为吻合。在Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺三元混合体系中,CTSN-CS2对Cu²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺的吸附容量都有所降低,对Cu²⁺有较高的吸附容量和吸附选择性,对Ni²⁺和Pb²⁺的吸附容量和吸附选择性稍差。