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重金属镍、铜、锌、铅和镉等具有良好的应用价值,因此,得以广泛开采及应用于工业生产。但是随着经济的快速发展,对重金属的需求日益增多,产生的相关废水量也愈来愈大,若含重金属废水没有得到妥善处理,必将影响人体及生态环境的安全。在众多的水体处理重金属技术当中,吸附法由于其简单易行、经济可靠而受到了广泛的关注。镁铝层状双金属氢氧化物（Mg Al-LDH）作为一种典型的阴离子粘土复合材料,具有来源广泛、成本低、离子交换能力强、比表面积大及环境友好等优点,在吸附处理水体重金属方面具有巨大的潜力。但是它吸附效率较低、层间距较小、有效官能团较少等缺陷限制了其对重金属的吸附效果。复合改性LDHs是提高吸附重金属效率的有效手段。作为一种新兴材料,碳点（CDs）具有含氧官能团,较小的纳米结构,低成本和环保等优点,是一种较为理想的LDHs复合材料。本文通过一步水热法将CDs复合在Mg Al-LDH表面,并在其基础上通过柠檬酸插层以及氨基接枝改性以提高其对重金属离子(Ni2+、Cu2+、Zn2+、Pb2+和Cd2+)的吸附效率,取得了良好的吸附效果。主要内容如下:（1）碳点修饰镁铝层状双金属氢氧化物（LDH-CDs）的制备及其吸附重金属离子的研究:采用简单的加热搅拌方法制备CDs溶液,并在一步水热制备LDH的过程中加入上述溶液,制备得到LDH-CDs纳米粉末。经过X-射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜和扫描电子显微镜表征发现,CDs成功复合在了LDH上,并且CDs的加入降低了材料的尺寸,由原来的1200纳米左右降低至200纳米左右,提供了更多的吸附位点。经过BET分析,LDH-CDs的比表面积相比单纯的LDH提升了93.94%。对比了LDH-CDs和LDH吸附Ni、Cu、Zn、Pb和Cd的吸附性能。结果发现,LDH-CDs对五种重金属离子的吸附量远大于LDH。进一步研究了吸附条件（时间、温度、溶液pH和初始浓度）的变化对LDH-CDs吸附Ni、Cu、Zn、Pb和Cd的影响,并对数据进行了吸附动力学和吸附等温线的分析。结果发现,LDH-CDs吸附五种重金属离子的行为较符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,表明化学吸附占据主导地位且趋向于单分子层吸附。LDH-CDs对Ni、Cu、Zn、Pb和Cd离子的吸附量分别达到了0.8844、0.9208、1.2998、0.8678和0.5144mmol/g。（2）柠檬酸插层的碳点修饰LDH（LDH-CA-CDs）的制备及吸附重金属离子的研究:通过在LDH-CDs的合成过程中加入柠檬酸,使柠檬酸根阴离子插入到LDH层间当中,制备出了柠檬酸插层的碳点修饰LDH（LDH-CA-CDs）。通过XRD、FT-IR、SEM和BET等分析手段,研究其结构、表面官能团、形貌及比表面积等信息,最终确定柠檬酸成功插层进入LDH层间,并改变了材料的形貌。经过BET分析,LDH-CA-CDs的比表面积达到了44.130m~2/g,优于LDH-CDs的比表面积（33.199m~2/g）。吸附Ni、Cu、Zn、Pb和Cd离子的实验结果表明,LDH-CA-CDs吸附Ni、Cu、Zn、Pb和Cd离子的吸附量相较于LDH-CDs分别提升了14.29%、29.46%、5.98%、87.43%和43.82%。这一方面是由于插入的柠檬酸根含有数量可观的羧基,对重金属离子起到了很好的螯合作用;另一方面是由于羧酸根阴离子的插入,“撑大”了LDH的层间距,增加了材料的比表面积。吸附实验数据经过动力学和等温线的拟合发现,LDH-CA-CDs对五种重金属离子的吸附过程较符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,表明其吸附过程以单分子层的化学吸附为主。（3）氨基接枝柠檬酸插层的碳点LDH（LCC-NH2）的制备及吸附重金属离子的研究:通过羟基与硅烷偶联剂APTES的缩合反应,将氨基接枝到LDH-CA-CDs的表面,制备出LCC-NH2吸附剂。通过XRD、SEM及EDS等分析,研究其结构、形貌和表面元素组成等信息,最终确定氨基成功接枝在了材料的表面。通过吸附实验表明,LCC-NH2吸附Ni、Cu、Zn、Pb和Cd离子的吸附量分别是1.0909、1.4845、1.5011、1.9834和1.4645mmol/g,对比LDH-CA-CDs分别提升了7.92%、24.53%、8.97%、19.18%和97.96%。虽然氨基的接枝降低了材料的比表面积,由原来的44.130m~2/g降低至13.604m~2/g,但是相较于材料表面的羟基,接枝的氨基对重金属离子起到了更好的螯合作用,因此,提升了吸附重金属离子的效果。经过吸附动力学和等温线的拟合发现,LCC-NH2吸附五种重金属离子的吸附行为较好的符合准二级动力学模型和Langmuir吸附等温线,这表明吸附过程主要以单分子层的化学吸附进行。相较于单一的LDH,碳点的复合成功降低了材料的尺寸,并较大的提高了吸附重金属离子的性能。在此基础上,利用柠檬酸对LDH-CDs进行插层,提升了材料的比表面积及吸附性能。之后,利用氨基硅烷偶联剂APTES对LDH-CA-CDs进行氨基接枝改性,进一步提升了材料吸附重金属离子的性能。