吸附法凭借其吸附速率快、结构稳定、吸附效果好、能耗低、成本低、再生循环利用性好等优势成为了理想的废水处理方法,并得到了广泛的关注和研究,目前已经研发出了许多种吸附剂来吸附废水中的染料。但这些吸附剂普遍存在吸附量偏低,难以回收再利用等问题。故本论文以天然高分子纳米纤维素（CNC）为吸附主体,以提高吸附容量和解决吸附剂回收为目的,成功制备了磁性纳米材料Fe3O4@CNC-TEPA和复合水凝胶GO-CNC/NIPAAm,并且分别研究了这两种吸附剂对染料的吸附性能,探究了其吸附机理,为未来的实际应用积累了基础。首先,采用了共沉淀法和席夫碱反应制备了四乙烯五胺改性磁性纳米纤维素复合材料（Fe3O4@CNC-TEPA）,该复合材料能够大量吸附刚果红（CR）。采用原子力显微镜（AFM）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、振动样品磁强计（VSM）、zeta电位（ZETA）、X射线光电子能谱（XPS）和全自动比表面及孔隙度分析仪（BET）对纳米颗粒的形貌和结构进行了表征。通过对比实验、p H的影响、吸附剂用量的影响、吸附等温线、热力学参数、吸附动力学、浸出实验、解吸和重复利用实验对Fe3O4@CNC-TEPA吸附CR的性能进行了研究。结果表明,纳米颗粒对CR具有良好的吸附能力(1049 mg g-1),这是由于纳米颗粒在Fe3O4@CNC-TEPA表面含有大量的羟基和氨基。Langmuir方程和准二级动力学模型可以对吸附过程进行较好的描述。此外,负载CR的Fe3O4@CNC-TEPA可以用氢氧化钠溶液回收并重复利用。经过6个循环后,吸附量仍为原吸附剂的81.5%左右。环境友好型纳米颗粒Fe3O4@CNC-TEPA作为CR的吸附剂具有广阔的应用前景。其次,通过超声法和一锅法制备得到GO-CNC/NIPAAm IPN水凝胶,该吸附材料能够有效的吸附染料CR和亚甲基蓝（MB）。采用AFM、FESEM、FTIR、zeta电位和BET对水凝胶的形貌和结构进行了表征。通过选择性吸附实验、p H的影响、吸附等温线、吸附动力学和循环利用实验对GO-CNC/NIPAAm IPN水凝胶吸附CR和MB进行了研究。结果表明,GO-CNC/NIPAAm IPN水凝胶吸附剂能够大量吸附CR和MB,吸附量分别为728.8 mg g-1和281.9 mg g-1,这是因为吸附剂与染料之间具有大量的静电和化学吸附作用,Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型能够对它的吸附过程做出良好解释。除此之外,GO-CNC/NIPAAm IPN水凝胶还可以被多次重复利用,经过五次重吸附实验后,吸附量分别为原来的84.9%和82.4%。这种成本低廉、制备简单无污染、吸附效果好、使用寿命长的吸附剂有望被实际应用到染料污水处理中去。