随着全球工业的迅猛发展，重金属离子的污染问题日益严重。大量工业废水得不到良好的处理，致使大量重金属离子进入生物链，对人类的健康及生存造成了极大的危害，因此急需寻找一种高效、简洁、廉价的处理重金属离子的方法。科研工作者一直以来都非常关注重金属离子污染及处理的问题。目前常用的处理重金属离子的方法有：化学沉淀法、氧化还原法、离子交换与吸附法、电解法等，其中吸附法以其价格低、来源广、简单易行、处理效率高和无二次污染等优点而被人们广为关注。广泛存在于自然界的壳聚糖含有很多活泼的氨基和羟基，能够与一些重金属离子发生配位，由于其无毒、易降解且不产生二次污染，因而在含重金属离子的废水处理中被日益重视。但壳聚糖难溶于水、易溶胀、受pH影响过大等缺点限制了其广泛应用。将壳聚糖负载在硅胶上，生成以硅胶为基质的硅胶负载壳聚糖复合材料，可以增加壳聚糖微球的比重和比表面积，加快其沉降速度，同时克服了单一使用壳聚糖作为吸附剂时存在的一些缺点。本文研究了硅胶负载壳聚糖复合材料对水溶液中Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺的吸附性能，分别探索了吸附时间、吸附温度、初始浓度、溶液pH等条件对吸附性能的影响，确定了吸附的最佳条件。同时对吸附的动力学及热力学过程进行了研究，在热力学方面，对吸附过程用Langmuir等温吸附平衡模型和Freundlich等温吸附平衡模型分别进行模拟，结果表明，Ni²⁺和Zn²⁺在水溶液中的吸附过程更适用于Langmuir等温吸附平衡模型，而Co²⁺在水溶液中的吸附过程更适用于Freundlich等温吸附平衡模型，求出了相应的吸附平衡常数，根据Van’t Hoff方程计算出了吸附过程的热力学参数G、 H、 S。在动力学方面，用准一级动力学方程和准二级动力学方程分别对吸附过程进行拟合，结果显示，Ni²⁺、Co²⁺、Zn²⁺三种离子的吸附过程都符合准二级动力学模型，按此模型计算出了吸附过程的表观速率常数k和平衡吸附量Qeq，进而计算出了表观活化能Ea。