铅和铜作为最常见的重金属元素,在促进国家工业发展的同时也不可避免的被释放到环境中,对人类健康和生态环境造成了严重威胁。因此,寻求高效环保的方法来去除废水中的铅和铜离子具有深远的意义。在常规的污水处理中,由于具有强附着力、独特的多孔结构以及丰富的表面官能团,聚多巴胺（polydopamine,PDA）作为一种优秀的吸附剂已在工业废水处理领域受到广泛关注。核-壳类材料具有“内核”和“外壳”的双重协同作用,在水污染治理领域具有巨大的潜能。本文以铅和铜离子模拟废水为研究对象,研究四氧化三铁、四氧化三铁改性聚多巴胺制备的核壳结构的磁性纳米复合材料Fe₃O₄@PDA对水中铅和铜离子的去除作用,考察并探讨了Fe₃O₄和Fe₃O₄@PDA两种吸附剂在不同环境条件下的吸附性能及吸附机理。具体研究方法和结论如下:（1）通过水热过程制备了单分散的Fe₃O₄微球,借助场发射电镜扫描（FE-SEM）、透射电镜扫描（TEM）、热重分析（TGA）、X-射线衍射仪（XRD）、振动试样磁力计（VSM）以及傅里叶转换红外光谱分析仪（FT-IR）等对材料的表面形态结构、比表面积和物相构成进行了系统的表征。本文进行了等温吸附研究和动力学研究。结果表明铅和铜离子在Fe₃O₄微球上的吸附符合准二级动力学模型,不同温度下的等温吸附过程符合Langmuir模型,在pH=5.0,T=298.15K时,Fe₃O₄微球对Pb（II）的饱和吸附量(Q_max)为41.04 mg·g^-1。在pH=6.0,T=298.15 K时,对Cu（II）的饱和吸附量为21.14 mg·g^-1。热力学参数ΔH⁰为正值,ΔG⁰为负值,表明铅和铜离子在Fe₃O₄上的吸附是自发的吸热反应。（2）采用简单的一锅法制备了以Fe₃O₄为核,PDA为壳的磁性纳米微球（Fe₃O₄@PDA）,并用于废水中铅离子和铜离子的去除。探讨离子强度、溶液pH、时间、温度及循环次数等环境因素对铅和铜离子吸附过程的影响。结果表明,铅和铜离子在Fe₃O₄@PDA上的吸附过程受溶液pH值影响显著而几乎不受离子强度影响,说明金属离子间的相互作用主要以球内表面络合为主。热力学和动力学数据分别拟合Langmuir模型和准二级动力学模型,对Pb（II）和Cu（II）的最大去除率分别达到83.5%和82.9%。在T=298.15K时,Fe₃O₄@PDA对Pb（II）和Cu（II）的最大吸附量分别为57.25和86.35 mg·g^-1,且该过程是自发吸热的过程。重要的是,以HNO₃溶液作为解吸剂,五次吸附解吸循环后Fe₃O₄@PDA对铅和铜的吸附效率分别保持在71%和70%,说明Fe₃O₄@PDA材料具有良好的循环再生性能。Fe₃O₄@PDA对铅和铜离子的吸附机理是表面络合和静电吸引。本文以Fe₃O₄为核,PDA为壳合成复合材料,以去除水体中重金属铅和铜离子,从宏观和微观角度较全面的研究了其吸附性能及反应机理,为工业废水中重金属离子的去除与富集提供了理论依据。