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重金属污染对生态环境和人类健康产生严重的危害,备受世界各国的广泛关注。本文旨在研究离子印迹技术,以解决传统处理方法在处理水体中重金属时存在的选择性低、难以实现资源化利用、易引发二次污染等缺陷。本文合成几种新型的高选择性、高稳定性和高效循环使用的亲水性离子印迹聚合物,应用于实际水环境中重金属离子Ni（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）和Hg（Ⅱ）的去除,并深入探讨吸附机理。主要研究内容有:（1）以1-乙烯基咪唑为功能单体,Ni（Ⅱ）为模板离子,采用沉淀聚合法制备的镍离子印迹聚合物Ni（Ⅱ）-ⅡP具有高度有序的层状结构。BET测试结果表明,Ni（Ⅱ）-ⅡP对Ni（Ⅱ）的吸附曲线呈H3型,属于层状粒子结构,与SEM结果相一致。Ni（Ⅱ）-ⅡP对Ni（Ⅱ）的最佳吸附pH值为6-7。Ni（Ⅱ）-ⅡP和Ni（Ⅱ）-NIP的最佳吸附容量分别为39.16和13.28 mg/g,符合Langmuir吸附模型,表明Ni（Ⅱ）-ⅡP对Ni（Ⅱ）是单层的化学吸附,吸附位点均匀分布。Ni（Ⅱ）-ⅡP对Ni（Ⅱ）的吸附在约6 min时达到平衡,初始吸附速率分别为65.317 mg·g-1·min-1,符合准二级动力学模型,表明Ni（Ⅱ）-ⅡP有高的传质速率。能谱分析（EDS）和X射线光谱（EDS）结果证明,Ni（Ⅱ）与1-乙烯基咪唑以1:4配比螯合。Ni（Ⅱ）-ⅡP对Ni（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cu（Ⅱ）、Co（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）的选择性系数分别为633,41,23,45和34,证明Ni（Ⅱ）-ⅡP对Ni（Ⅱ）具有高度识别性。Ni（Ⅱ）-ⅡP在经过5个吸附-解吸循环后吸附容量下降了约11.2%,展现了良好的稳定性和再生能力。（2）选择对Pb（Ⅱ）具有多重配位作用和无需接枝双键的2-（烯丙基硫代）烟酸作功能单体,采用沉淀聚合的方法制备得到粒径均一（平均粒径为177 nm）的铅离子印迹聚合物Pb（Ⅱ）-ⅡP选择性去除溶液中的Pb（Ⅱ）。Pb（Ⅱ）-ⅡP对Pb（Ⅱ）的吸附在16 min时达到饱和,吸附过程符合准二级动力学吸附模型;Pb（Ⅱ）-ⅡP的最佳吸附容量为29.67 mg/g,约为Pb（Ⅱ）-NIP的三倍,吸附符合Langmuir等温模型,表明它以单层的化学吸附为主导作用。XPS和EDS数据证实:Pb（Ⅱ）与2-（烯丙基硫代）烟酸的螯合比为1:2。在有竞争离子共存时,Pb（Ⅱ）-ⅡP对Pb（Ⅱ）的吸附容量远远大于其它离子,说明Pb（Ⅱ）-ⅡP受竞争离子的干扰很小。实际废水应用实验表明,Pb（Ⅱ）-ⅡP对实际工业废水中的Pb（Ⅱ）去除率达到97.2%以上,符合国家排放标准,证明Pb（Ⅱ）-ⅡP去除工业废水中Pb（Ⅱ）时是一种有效的材料。（3）以磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2为载体,烯丙基硫脲为功能单体,通过采用将Fe3O4磁性能与表面印迹技术相结合的方式,热引发制备新型的磁性汞离子印迹聚合物MⅡP高选择性去除水环境中的Hg（Ⅱ）。MⅡP有高饱和磁强度15.9403 emu/g。MⅡP和MNIP对Hg（Ⅱ）的最大吸附容量分别为78.3和39.5 mg/g。MⅡP对Hg（Ⅱ）的吸附动力学在5 min时达到平衡,符合准二级动力学模型,拟合系数R2为0.998。D-R模型计算获得的平均吸附能E为10.2 J/mol,揭示出吸附过程为化学吸附,结合方式主要是Hg（Ⅱ）与乙烯基硫脲间通过软酸-软碱作用螯合形成了稳定的配合物。MⅡP对Hg（Ⅱ）/Ni（Ⅱ）,Hg（Ⅱ）/Cu（Ⅱ）,Hg（Ⅱ）/Co（Ⅱ）和Hg（Ⅱ）/Cd（Ⅱ）的选择性系数分别为556,334,556和155。MⅡP再生数据显示,MⅡP在使用含5%硫脲的0.5 mol/L HNO3为洗脱液时吸附-解吸循环可稳定达到6次,吸附容量下降了约10.4%,证明MⅡP有良好的稳定性和再生能力。MⅡP对工业废水中Hg（Ⅱ）的去除率达到99%以上,达到U.S.EPA规定的排放标准,证明MⅡP去除废水中Hg（Ⅱ）时是一种高效的吸附材料。