聚乙烯亚胺（PEI）是目前已知的具有最高电荷密度的阳离子聚合物,其分子链中含有大量伯胺、仲胺、叔胺基团,这些基团与金属离子具有很强的螯合配位作用。PEI是一种新型的重金属离子吸附剂,但PEI以游离分子形式存在于水相中,作为单一吸附剂则存在操作困难、不易分离回收、易流失等缺点。PEI通过化学交联反应而固载在基质材料上,进一步复合碳材料,最终形成两种聚乙烯亚胺基复合材料,分别用于溶液中铅离子和铀酰离子的吸附。具体如下:（1）以PEI作为功能基,对羧甲基魔芋葡甘聚糖基质材料进行化学交联改性,并复合氧化石墨烯,合成一种新型的多孔复合材料PCGt。探讨各原料的用量比例、交联剂用量、反应温度、交联时间、对材料形态结构与吸附能力的影响,进而确定材料的最佳合成条件。通过扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、热重分析、元素分析等方法对制备的PCGt进行表征,发现PCGt具有由不规则的孔构成的相互贯穿连接的三维骨架结构。通过设计一系列吸附实验来探讨PCGt吸附铅离子的影响因素,如溶液pH、吸附剂用量、吸附时间、铅离子初始浓度和吸附温度。采用四种动力学模型（拟一级、拟二级、Elovich和颗粒内扩散动力学模型）及两种等温吸附模型（Langmuir和Freundlich等温吸附模型）对吸附数据进行拟合分析。实验结果表明,在308.15 K时,PCGt对铅离子的最大吸附量达到977 mg·g^–1。实验数据更符合拟二级动力学模型和Freundlich等温吸附模型。吸附热力学结果表明,在308.15 K时吸附是自发吸热的过程,高温有利于吸附。使用1 mol·L^–1 NaOH溶液作为脱附剂,经过五个吸附-脱附循环后PCGt的吸附量仍保持在85%以上。PCGt对Pb²⁺的吸附机理可能是形成了Pb–O新物质,以及–NH₂,–NH–与Pb²⁺之间的络合作用。（2）以PEI作为功能基,对羧化壳聚糖基质材料进行化学交联改性,并复合氧化活性炭,合成一种新型的多孔复合材料PCO。探讨原料的用量比例、交联剂用量对材料形态结构和吸附性能的影响。通过扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱、元素分析等方法对制备的PCO进行表征,发现PCO结构表面凹凸不平,有很多细密的小孔。通过设计一系列吸附实验来探讨PCO吸附铀酰离子的影响因素,比如溶液pH、吸附剂用量、离子强度、吸附时间、铀酰离子初始浓度、吸附温度和干扰离子。采用四种动力学模型（拟一级、拟二级、Elovich和颗粒内扩散动力学模型）和四种等温吸附模型（Langmuir、Freundlich、D-R和Temkin模型）对吸附数据进行拟合分析。实验结果表明,在318.15 K温度条件下,PCO对铀酰离子的最大吸附量为450 mg·g^–1,最大去除率为98.47%。实验数据更符合颗粒内扩散动力学模型和Langmuir等温吸附模型。吸附动力学、等温吸附和吸附热力学的结果表明,PCO对铀酰离子的吸附过程包括了外部传质和颗粒内扩散作用,是一种单层均质的物理吸附和化学吸附共同作用的过程。使用0.5 mol·L^–1 NaHCO₃溶液作为脱附剂,经过五个吸附-脱附循环,PCO对铀酰离子的吸附量下降幅度小于7.51%。此外,PCO对铀酰离子具有较好的吸附选择性,K_d值约为3.45×10⁴ mL·g^–1。PCO对UO₂²⁺的吸附机理可能是由PCO上的含氮和含氧官能团控制、发生在颗粒内表面的单层物理吸附和络合作用。本文成功地通过一种简单的化学交联反应将PEI负载在环境友好、成本低廉的生物质基质上,克服了PEI自身的缺点。通过优化组合各原料的优势,最终合成得到两种结构稳定、吸附量优异、重复使用性能好、利于回收处理的聚乙烯亚胺基复合材料PCGt和PCO。这两种材料分别在铅离子和铀酰离子废水处理领域展现出较好的应用潜力。